Zirkoniazko alumina gogortua – Industri Bikaintasunerako indar handiagoa

Zirkoniazko alumina gogortua (ZTA) aparteko zeramika da, gogortasun eta haustura erresistentzia handiagatik bereizten da itria egonkortutako zirkonia partikulen ondorioz alumina matrize batean barreiatuta.

Material honek tenperatura aldaketa azkarrak jasan ditzake pitzatu edo hautsi gabe, korrosio kimikoari aurre egiten dio eta shock termikoen erresistentzia bikaina eskaintzen du.

Korrosioarekiko Erresistentzia Bikaina

ZTA zeramikak indarra eta balioaren arteko oreka ezin hobea eskaintzen du, alumina produktuak baino indartsuagoa baina zirkonia hutsa baino garestiagoa izatea. Haien propietate mekanikoak – haustura gogortasuna, malgutasun erresistentzia eta gogortasuna eta baita kolpe termikorako erresistentzia ere – ebakitzeko gurpilak bezalako tresna industrialak egiteko egokiak egin.

ZTAk bere propietate bikainak lortzen ditu yttria egonkortutako zirkonia gehitzearen ondorioz (YSZ) alumina-matrize baten barruan dauden partikulak. Guztiz uniformeki sakabanatzen direnean, YSZ-k bi elementuen gogortasun-hausturaren gogortasuna eta trakzio-erresistentzia optimizatzen laguntzen du, higadura-erresistentzia paregabea lortuz., inertetasun kimikoa giro-tenperaturan eta gogortasun beroaren/harpzio-indarraren propietateak aparteko zeramikazko material baterako.

ZTA produktuak’ propietate mekanikoak hautsak ekoizteko prozesatzeko bideen araberakoak dira, tratamendu termikoak barne, kaltsifikazio metodoak, lehortze-teknikak eta sinterizazio-prozesuak eta baita ekoizpenean gehitzen diren gehigarriekin neurrira moldatzea ere. Faktore horiek guztiek berehalako eragina dute euren indarran, elastikotasun eta gogortasun propietateak.

Shock Termikoen Erresistentzia Bikaina

ZTA zeramikak shock termikoen erresistentzia bikaina eskaintzen du, aukera bikaina bihurtuz indar-maila handiak eskatzen dituzten aplikazio aeroespazialetarako, gogortasuna, eta inertetasun kimikoa. Alumina-matrize batean uniformeki barreiatzen denean YSZ optimizatu daiteke. Eskaintzen dugun eraldatze-gogortutako zirkonia-alumina zeramika bat BIOLOX delta da, ortopediarako karga-jasaten duten osagaietarako erabil daitekeena, aldaka ordezkatzeko, esaterako..

Estresak eragindako eraldaketak YSZren egitura tetragonal metaegonkorretik monoklinikorako bolumen-hedapena eta ebakidura-tentsioa sortzen ditu pitzaduraren hedapenari aurre egiten diona., hausturaren gogortasuna areagotuz eta aldi berean malgutasun-indarra hobetuz. Alumina-YSZ transformazioz gogortutako zeramika horren errendimendua prozesatzeko baldintzen araberakoa da, baita oxido osagaien estekiometriaren ere sinterizazio prozesuan..

Gaizki kontrolatutako sinterizazio baldintzek malgutasun-erresistentzia baxua eta alumina-YSZ matrize baten homogeneotasun eskasa eragin dezakete., potentzialki airea harrapatu edo partikulen aglomerazioaren ondorioz. Itria edo magnesio oxidoak bezalako gehigarriak gehituz, transformazio-tenperatura tetragonaletik monoklinikora murriztu daiteke eta zirkoniaren sinterizazio propietateak hobetu ditzake.

Higadura Erresistentzia Bikaina

ZTA ez da soilik shock termikoaren erresistentzian eta korrosioarekiko erresistentzian nabarmentzen, baina higadura oso erresistentea da fase tetragonal-monklinikoen eraldaketa-mekanismoa dela eta. Gainera, in vitro ikerketek agerian utzi dute ZTA osagaiak degradazio hidrotermikorako joera gutxiago dutela – Aldakaren ordezko femoral-burua eta kopa-zeramika garrantzi handiko zerbait (esaterako, CeramTecek ekoitzitako BIOLOX delta).

Alumina-zirkoniazko material konposatuekin egindako ZTA osagaietan egindako higadura-proba simulatuek emaitza ikusgarriak eman dituzte higadura-erresistentziari dagokionez., flexio-erresistentzia eta gogortasuna. Hip simulagailuan hainbat ziklo jasandako ZTA laginek degradazio minimoa erakutsi zuten zirkoniazko osagai monolitikoek baino gainazaleko zimurtasun nabarmen txikiagoarekin..

ZTA osagaiak egokiak izan dira automobilgintzako fabrikazioko aplikazio zorrotzetarako (beroa eta hotza konformatzeko tresneria, latak ixteko arrabolak eta kapstanak); energia industria (errodamenduak, orifizio-txertaketak eta zurrunbilo-bilatzaileak); elikagaien prozesaketa (ponparen piezak homogeneizatzea); eta energia industria. Haien propietate mekanikoak aldagai askoren araberakoak dira: hautsak prestatzeko erabiltzen diren prestaketa-bideak; Kaltzinazioan erabiltzen diren lehortzeko metodoak; sinterizazio tekniketan hartutako konformazio-teknikak; neurrira moldatzea; gehigarriak gehitu eta partikulen tamainaren banaketa besteak beste.

Indar Bikaina

ZTA zeramikak estresak eragindako eraldaketa erabiltzen du zirkonia alumina matrize batean integratzeko, indarra eta iraunkortasuna handituz denboran zehar. Horrek ZTA zeramikazko irtenbide bikaina bihurtzen du gogortasuna eskatzen duten industria-aplikazioetarako, korrosioarekiko erresistentzia handia, shock termikorako tolerantzia eta shock termikorako tolerantzia.

Tentsiopean, Alumina kubikoko prezipitazio metaegonkorrak tetragonalak partikula monoklinikoetan eraldaketa bortitza jasaten dute, hausturaren gogortasuna areagotzen dutenak, bere matrizearen barruko pitzadurak atxikitzen diren gainazal geruza konpresiboak sortuz..

Eraldaketa gogortzea haustura gogortzea izenez ezagutzen den fenomenoa da, non aluminaren hausturaren gogortasuna handitzeak pitzaduraren luzera laburragoa dakar, pitzadurak estutu gutxiago, eta lehendik zeuden mikroarrailekin elkarrekintzak hobetu. Honek, gogor-gogor eta gogor-leuneko errodamendu-konbinazioak ahalbidetzen ditu, mediku-mailako zeramika modernoetan, hala nola aldakako ordezkapenetan.. Gainera, Y-TZP izenez ezagutzen den ytrio egonkortutako zirkonia inplanteek denboran zehar higaduratik babesten dute.