Dureza incomparable con alúmina endurecida con circonita (ZTA) Cerámica

Alúmina endurecida con circonita (ZTA) La cerámica cuenta con una dureza incomparable.. Cuentan con una resistencia al desgaste superior, Inercia química y baja fricción para un desempeño sin esfuerzo en las tareas diarias. – sin mencionar una mayor dureza y rigidez que los metales.

ZTA implica aglomerados de policristales de circonio tetragonales metaestables en una matriz de alúmina que se someten a una transformación de fase inducida por estrés a una forma monoclínica bajo estrés., dispersando así la tensión de corte y deteniendo la propagación de grietas, comúnmente conocido como endurecimiento por transformación.

Resistente a la corrosión

ZTA ofrece una resistencia química superior en comparación con la alúmina pura y puede soportar temperaturas extremas sin degradación., lo que lo convierte en la opción de material ideal para aplicaciones industriales en entornos y condiciones hostiles..

La dureza de ZTA se ve reforzada por partículas de circonio que dispersan y absorben energía., ayudando a prevenir el agrietamiento. Cuando se dopa con óxido de itrio, La circona cambia de fase tetragonal metaestable a monoclínica durante la tensión para crear tensiones de compresión que aumentan la tenacidad a la fractura..

Las cerámicas a base de circonio, como ZTA, contienen partículas de alúmina para resistir el choque térmico.. Esto le permite soportar cambios rápidos de temperatura sin agrietarse ni fallar en aplicaciones de alto rendimiento como rectificado y corte.; Su baja expansión lineal y torsional proporciona excelentes capacidades de carga y rendimiento.. ZTA se jacta 2-3 Resistencia a la tracción veces mayor en comparación con la alúmina pura y al mismo tiempo con coeficientes de expansión lineal/torsional bajos para capacidades de soporte de carga y capacidades de rendimiento excepcionales..

Alta rigidez

ZTA combina la resistencia y durabilidad de la alúmina con el endurecimiento del circonio para obtener un material excepcional para aplicaciones exigentes.. Esta combinación ofrece una fuerza incomparable., tenacidad a la fractura, propiedades de elasticidad y dureza en un solo paquete.

Claussen descubrió en 1976 que agregar circonio no estabilizado a la alúmina aumenta significativamente su tenacidad a la fractura, debido a la transformación tetragonal-monoclínica de precipitados tetragonales finos dispersos dentro de su matriz. Estos precipitados metaestables no pueden cambiar hasta que sean liberados por un frente de grieta que se acerca u otra fuente de alivio de su restricción., como por ejemplo derritiéndose.

Circonio estabilizado con itria al 10% prensado en caliente (10YSZ), reforzado con partículas o plaquetas que contienen desde 0 hasta un 30% en peso de contenido de alúmina se sometieron a una resistencia rigurosa, Pruebas de tenacidad a la fractura y crecimiento lento de grietas a 1000 °C en aire. Los resultados demostraron que la máxima resistencia a la flexión y tenacidad a la fractura para los compuestos de plaquetas se logró con este contenido de composición..

Alta resistencia a la tracción

La cerámica de circonio ofrece una extraordinaria combinación de resistencia., resiliencia, y versatilidad que eclipsa con creces a la cerámica técnica tradicional. Las formulaciones de circonio como ZTA brindan soluciones para las aplicaciones más difíciles de la actualidad, que van desde componentes aeroespaciales que soportan entornos hostiles hasta implantes biomédicos de próxima generación diseñados para una mayor longevidad. – brindando soluciones confiables para las necesidades más apremiantes de la actualidad.

ZTA se destaca entre otros materiales debido a su resistencia superior a la flexión, tenacidad a la fractura y resistencia a la propagación de grietas debido a su fase tetragonal metaestable. Esta transformación en circonio monoclínico a baja temperatura comprime la zona delante de un frente de grieta para detener su crecimiento..

Circonita parcialmente estabilizada con itria (Y-TZP) y circonio parcialmente estabilizado con cerio (Qué-TZP) exhiben características de tenacidad excepcionales similares a ZTA debido a la retención de la fase tetragonal al mantener itria o cerio a temperaturas más bajas., permitiendo la transformación en un rango de temperatura más manejable y mostrando menos daño superficial durante las pruebas de carga cíclica que sus homólogos de alúmina.

Baja fricción

La circona es una de las cerámicas de ingeniería más duras disponibles y sus propiedades de baja fricción ayudan a aumentar la resistencia al desgaste al tiempo que disminuyen los requisitos de lubricación..

Las cerámicas ZTA contienen alúmina para una máxima dureza.. Esto permite que las partículas de circonio tetragonales metaestables estabilizadas con itria en una matriz de alúmina permanezcan inalteradas., Permaneciendo cristalizado en virtud de una red entretejida de granos..

La composición controlada y las condiciones de procesamiento garantizan que no se produzca una transformación espontánea de tetragonal a monoclínica al enfriarse desde la temperatura de sinterización., contribuyendo a la capacidad de múltiples impactos en las pruebas de tenacidad a la fractura. Además, La alta homogeneidad en compuestos de alúmina y circonio con tamaños de grano pequeños da como resultado una menor energía de fisura, lo que a su vez se traduce en longitudes de fisura más cortas durante las pruebas de indentación de diamante..

Alta expansión térmica

La fuerza de unión de la matriz de alúmina le permite evitar que las partículas de circonio tetragonal pasen a circonio monoclínico al enfriarse., haciendo así 10 lunar % Compuestos de circonio y alúmina estabilizados con itria, estables y sin grietas..

La adición de cerio al circonio permite estabilizarlo parcialmente. (Qué-TZP). Ce-TZP mantiene su fase tetragonal a temperatura ambiente y aumenta significativamente la tenacidad, tenacidad a la fractura y resistencia a la flexión en comparación con los materiales cerámicos dentales tradicionales.

Compuestos de alúmina endurecida con circonio que incorporan Ce-TZP, circonio estabilizado con itria (Y-TZP), o circonio estabilizado con magnesia (Mg-PSZ) exhiben una dureza excepcional que supera la de la alúmina y la circona monolítica, haciendo de ZTA el candidato perfecto para aplicaciones exigentes como implantes médicos, componentes aeroespaciales y maquinaria industrial. ZTA también cuenta con muchas propiedades de resistencia química que lo protegen contra los ácidos., soluciones salinas, Sales fundidas, álcalis y altas temperaturas..