Paregabeko gogortasuna zirkoniazko alumina gogortuarekin (ZTA) Zeramika

Zirkoniazko alumina gogortua (ZTA) zeramikak gogortasun paregabea du. Higadura erresistentzia handia dute, inertetasun kimikoa eta marruskadura baxua eguneroko zereginetan esfortzurik gabe egiteko – zer esanik ez metalak baino gogortasun eta zurruntasun handiagoa.

ZTAk zirkonia tetragonal polikristal aglomeratu metaegonkorrak hartzen ditu alumina-matrize batean, estresak eragindako fase-eraldaketa jasaten dutenak tentsioan forma monoklinikora., horrela, ebakidura-tentsioa barreiatu eta pitzaduraren hedapena geldiaraziz, eraldaketa gogortzea bezala ezagutzen dena.

Korrosioarekiko Erresistentea

ZTAk erresistentzia kimiko handiagoa eskaintzen du alumina puruarekin alderatuta eta muturreko tenperaturak jasan ditzake degradatu gabe, ingurune eta baldintza gogorretan aplikazio industrialetarako material aproposa bihurtuz.

ZTAren gogortasuna energia sakabanatzen eta xurgatzen duten zirkonia partikulek hobetzen dute, pitzadurak saihesten laguntzen. Itrio oxidoz dopatuta dagoenean, zirkonia fase tetragonal metaegonkorretik monoklinikora aldatzen da tentsioan, hausturaren gogortasuna areagotzen duten konpresio-esfortzuak sortzeko.

ZTA bezalako zirkonian oinarritutako zeramikek alumina partikulak dituzte shock termikoari aurre egiteko. Horri esker, tenperatura-aldaketa azkarrak jasaten ditu errendimendu handiko aplikazioetan pitzadurarik edo hutsik egin gabe, hala nola artezketa eta ebaketa; bere hedapen lineal eta torsional baxua karga-gaitasun eta errendimendu-gaitasun bikainak eskaintzen ditu. ZTA harrotzen da 2-3 aldiz, trakzio-erresistentzia handiagoa alumina puruarekin alderatuta, hedapen-koefiziente lineal/tortsional baxuak dituzten bitartean karga-jasateko gaitasun eta errendimendu gaitasun paregabeetarako.

Zurruntasun handia

ZTAk aluminaren indarra eta iraunkortasuna konbinatzen ditu zirkonia gogortzearekin, aplikazio zorrotzetarako aparteko material baterako.. Konbinazio honek indar paregabea eskaintzen du, haustura gogortasuna, elastikotasun eta gogortasun propietateak pakete batean.

urtean aurkitu zuen Claussenek 1976 egonkortu gabeko zirkonia gehitzeak nabarmen handitzen duela hausturaren gogortasuna, bere matrizean barreiatutako prezipitazio tetragonal finen eraldaketa tetragonal-monoklinikoaren ondorioz.. Prezipitatu metaegonkorrak aldatzea eragozten dute pitzadura-fronte batek edo haien mugaren beste erliebe-iturri batek askatu arte., hala nola, urtuz.

Beroan prentsatutako % 10 mol itriaz egonkortutako zirkonia (10YSZ), hau duten partikulaz edo plaketez indartuta 0 % 30% alumina-edukiari indar zorrotza jasan zuten, haustura gogortasuna eta pitzadura motela hazteko probak airean 1000C-tan. Emaitzek frogatu zuten konposizio-eduki honekin flexio-erresistentzia eta haustura-gogortasun maximoa lortu zirela plaketa-konpositeentzat..

Trakzio Erresistentzia Handia

Zirkonia zeramikak indar konbinazio aparta eskaintzen du, erresilientzia, eta zeramika tekniko tradizionalak nabarmen gainditzen dituen aldakortasuna. ZTA bezalako zirkonia-formulazioek gaur egungo aplikazio zailenetarako irtenbideak eskaintzen dituzte, ingurune gogorrak jasaten dituzten osagai aeroespazialetik iraupenerako diseinatutako hurrengo belaunaldiko inplante biomedikoetaraino. – irtenbide fidagarriak eskainiz gaur egungo beharrizan larrienetarako.

ZTA beste materialen artean nabarmentzen da malgutasun erresistentzia handia duelako, haustura gogortasuna eta pitzaduraren hedapenarekiko erresistentzia fase tetragonal metaegonkorra dela eta. Tenperatura baxuan zirkonia monokliniko bihurtze honek pitzadura-fronte baten aurreko gunea konprimitzen du hazkuntza gehiago geldiarazteko..

Yttria Partzialki Egonkortutako Zirkonia (Y-TZP) eta Cerio Partzialki Egonkortutako Zirkonia (Zer-TZP) ZTA-ren antzeko gogortasun-ezaugarriak erakusten dituzte fase tetragonala atxikitzeagatik, itria edo cerioa tenperatura baxuagoetan mantenduz, Tenperatura-tarte kudeagarriagoan eraldaketa ahalbidetzen du eta karga ziklikoko probetan gainazaleko kalte gutxiago erakusten du Alumina-ren parekoak baino.

Marruskadura baxua

Zirkonia eskuragarri dagoen ingeniaritza zeramikarik gogorrenetakoa da eta bere marruskadura baxuko propietateek higadura erresistentzia areagotzen laguntzen dute, lubrifikazio eskakizunak murrizten dituzten bitartean..

ZTA zeramikak alumina dauka gogortasun handiena lortzeko. Horri esker, itria-egonkortutako zirkonia tetragonaleko partikula metaegonkorrak alumina-matrize batean aldatu gabe geratzea ahalbidetzen du., Kristalizatuta geratzen den ale-sare elkarri lotuta.

Konposizio eta prozesatzeko baldintzek sinterizazio-tenperaturatik hoztean tetragonal-monoklinikoko eraldaketa espontaneoa ez dela bermatzen dute., hausturaren gogortasun probetan kolpe anitzeko gaitasunari laguntzea. Gainera, ale-tamaina txikiko alumina-zirkonia konpositeetan homogeneotasun handiak pitzadura-energia txikiagoa eragiten du, eta, ondorioz, pitzadura-luzera laburragoa da diamantearen koska-probetan..

Hedapen Termiko Handia

Alumina matrizearen lotze-indarrak hoztean zirkonia tetragonaleko partikulak zirkonia monoklinikora igarotzea saihesteko aukera ematen du., horrela eginez 10 satorra % Itriaz egonkortutako zirkonia-alumina konposatuak egonkorrak eta pitzadurarik gabekoak.

Zirkoniari zerioa gehitzeak partzialki egonkortzea ahalbidetzen du (Zer-TZP). Ce-TZP-k bere fase tetragonala giro-tenperaturan mantentzen du eta gogortasuna nabarmen handitzen du, haustura gogortasuna eta malgutasun-indarra hortz zeramikazko material tradizionalekin alderatuta.

Zirkonia gogortutako alumina konposatuak Ce-TZP barnean hartuta, itriaz egonkortutako zirkonia (Y-TZP), edo magnesiaz egonkortutako zirkonia (Mg-PSZ) alumina eta zirkonia monolitikoarena gainditzen duen aparteko gogortasuna erakusten dute, ZTA hautagai ezin hobea bihurtuz inplante medikoak bezalako aplikazio zorrotzetarako, osagai aeroespazialak eta industria-makineria. ZTAk azidoetatik babesten duten erresistentzia kimikoko propietate asko ditu, gatz-disoluzioak, gatz urtuak alkaliak eta baita tenperatura altuak ere.