L'alumine renforcée à la zircone est une céramique avancée qui offre une résistance et une ténacité supérieures à celles de l'alumine.. Ce matériau est produit à partir d'oxyde d'aluminium mélangé à de l'oxyde de zirconium stabilisé à l'aide d'yttria., céria, ou de la magnésie comme stabilisateurs. L'ajout de ces matériaux rend le ZTA résistant à la rupture et augmente ses résistances à la flexion et à la compression, ainsi que résister à des températures élevées.
Il est biocompatible
l'alumine renforcée à la zircone est biocompatible et constitue un excellent remplacement de l'acier inoxydable dans les équipements médicaux, servant d’alternative efficace à la résistance à la corrosion. Capable de résister à des températures élevées tout en étant très durable, ZTA présente également une excellente résistance à l'usure nécessaire à un fonctionnement à long terme et présente une finition de surface antifriction pour faciliter le nettoyage.; en outre, sa résistance à l'usure plus élevée en fait une option appropriée pour les joints de vannes.
ZTA offre un rapport résistance/poids supérieur, avec sa densité étant seulement 4.3 g/cm3. Il offre une excellente stabilité thermique et peut être usiné facilement à l'aide d'un équipement de meulage standard.. Sa température maximale de travail de 1923 K et le coefficient de dilatation thermique sont tous deux dans les limites de tolérance pour une utilisation sur des machines conventionnelles, et a les coefficients de Poisson de 0.26, 130ksi de résistance à la flexion, et indice d'élasticité de 47 x 106 psi..
La matrice d'alumine est renforcée avec de la zircone et de l'aluminate de strontium pour augmenter la ténacité et la résistance à l'abrasion de ce matériau composite bioactif., tout en agissant comme un émousseur de pointe de fissure, ainsi qu'une augmentation de la ténacité à la rupture grâce à des mécanismes de renforcement de transformation et de dispersion. En outre, sa bioactivité favorise la formation osseuse tout en améliorant l'ostéointégration des implants dentaires.
L'aluminate de strontium offre une excellente résistance à la corrosion, tandis que la zircone améliore sa ténacité en favorisant le durcissement à la rupture. En outre, la zircone sert d'isolant électrique, ce qui rend ce matériau parfaitement adapté aux applications de manchons pour éviter l'accumulation de charges statiques.
La zircone peut être modifiée avec divers oxydes pour la renforcer et la durcir, y compris l'yttria, céria et magnésie comme agents stabilisants courants. Zircone stabilisée à l'alumine (CSZ) est particulièrement adapté aux environnements aquatiques en raison de sa résistance aux attaques moléculaires de l'eau ainsi que de sa haute résistance à la flexion et à sa ténacité.
La zircone stabilisée à l'alumine peut remplacer efficacement les piliers métalliques des implants dentaires, servant à relier les couronnes aux dents implantées tout en résistant à des niveaux de stress élevés. Les piliers métalliques étaient traditionnellement construits en titane; ceux-ci avaient de grandes propriétés mécaniques mais un faible attrait esthétique; ceux en céramique ont des qualités esthétiques améliorées ainsi qu'une durabilité accrue.
C'est dur
La trempe par transformation est le processus par lequel l'ajout de zircone stabilisée à l'yttrium à une matrice d'alumine augmente à la fois la ténacité et la résistance de la céramique.. Cette augmentation se traduit par une plus grande résistance à la flexion, ténacité à la rupture, répartition granulométrique et résistance aux chocs thermiques des céramiques zircone-alumine; en outre, ils présentent une résistance élevée aux chocs thermiques, ce qui en fait des matériaux appropriés pour les applications de joints de vannes sans effets secondaires ni réactions nocives sur le corps humain..
Ajout de zircone stabilisée à l'yttrium (YSZ) à une matrice d'alumine offre une résistance et une ténacité supplémentaires à un coût attractif par rapport au YSZ pur. En outre, ce matériau présente une excellente résistance à l'usure, faible constante diélectrique et moins cassant que les autres composites d'alumine; de plus, il survit aux autres céramiques d'oxyde de zirconium en étant plus durable dans les applications à haute température avec d'excellentes propriétés de résistance chimique.
l'alumine trempée à la zircone est un matériau idéal pour la fabrication de lames de coupe en raison de sa dureté, résistance à l'usure, stabilité thermique et résistance au frottement – des qualités qui le rendent également beaucoup moins coûteux que les matériaux alternatifs de fabrication d'outils de coupe.
Le ZTA est produit à l'aide d'un procédé de moulage en gel, qui consiste à mélanger de l'alumine en poudre et de la zircone stabilisée à l'yttria afin de former une suspension, puis mouler cette substance dans les formes souhaitées à l'aide de moules. Après séchage avec un dessicant liquide, ce matériau subit une pyrolyse et un frittage avant de finalement prendre sa forme finale.
Le fritté renforcé à la zircone présente d'excellentes propriétés mécaniques, y compris la ténacité à la rupture, résistance à la flexion et élasticité. La température maximale de travail est 1923 K et coefficient de dilatation thermique s'élèvent à 8,1x 10-6 C-1 alors que le coefficient de Poisson est à 0.26 et sa résistance à la flexion peut atteindre 130ksi.
l'alumine renforcée à la zircone peut être produite par frittage par champ électrique ou par frittage à haute pression, deux procédés qui produisent des céramiques très denses et résistantes avec des cristaux fins. Le frittage par champ électrique expose les matériaux verts à un courant électrique jusqu'à ce qu'ils clignotent., leading to densification at significantly reduced sintering temperatures; high-pressure sintering uses high pressure sintered powder which forms crystal structure while simultaneously changing its atomic and electronic state.
It is heat resistant
ZTA is an advanced material that combines the strength and wear resistance of zirconia with the thermal properties of alumina for versatile application in cutting tools, high performance ceramics and more. Due to this combination, it provides more durability than either one alone, as well as being stronger than both tungsten carbide and boron nitride – ideal for applications that demand toughness and durability.
ZTA ceramic is known for its superior strength, as well as being resistant to chemical attack and abrasion. Avec des résistances supérieures à la compression et à la flexion qui dépassent celles de l'alumine et de faibles taux de dilatation thermique, il constitue un excellent choix de matériau pour les composants nécessitant des mécanismes de refroidissement tels que les ventilateurs de refroidissement. En outre, Les propriétés mécaniques du ZTA empêchent les fissures ou les fractures, ce qui en fait l'un des matériaux céramiques les plus solides et les plus durables sur le marché aujourd'hui.
Les composites céramiques sont fabriqués en utilisant une combinaison de techniques conventionnelles de frittage et de pressage isostatique à chaud pour les produire.. Cela garantit que tous les matériaux sont entièrement consolidés, sans aucune lacune susceptible de compromettre son intégrité., produisant ainsi des résistances élevées à la flexion et à la compression du matériau, avec une supériorité en matière de résistance à la corrosion par rapport à l'alumine seule.
Note that zirconia toughened alumina should not be confused with alumina-toughened zirconia (ATZ). Though both materials use similar raw materials, their ratios differ. In ZTA this ratio determines its final properties allowing it to meet application-specific specifications.
ZTA is an ideal material choice for valve seals, bagues, pump parts, and medical applications due to its superior strength and wear resistance. En outre, ZTA is chemically stable, résistant à la température, an efficient insulator, with lower electrical resistivity than pure alumina and stabilizing agents such as yttrium, ceria and magnesia often being added as stabilizers in order to improve its performance – ces oxydes aident à transformer la zircone monoclinique en formes tétragonales et cubiques, ce qui rend le matériau plus résistant aux changements de température que son homologue de forme monoclinique et aux changements de température au fil du temps.
C'est pas cher
La zircone est un matériau céramique extrêmement résistant et durable. Avec une stabilité chimique supérieure, haute résistance/dureté/taux de corrosion/propriétés d'isolation et bonnes qualités d'isolation électrique, la zircone constitue un excellent choix de matériau pour une utilisation dans de nombreuses applications différentes – provenant de parties du corps telles que des corps en céramique ou des implants médicaux, aux pièces qui nécessitent une résistance mécanique/durabilité élevée telles que les implants médicaux.
l'alumine renforcée à la zircone résiste à la corrosion chimique et aux variations de température sans se fissurer ni se casser, grâce à des particules de zircone dispersées dans une matrice d'alumine qui absorbent l'énergie thermique pour générer des contraintes de compression empêchant la fissuration – un choix de matériau idéal pour les composants du four, échangeurs de chaleur industriels et composants de turbomachines. En outre, La stabilité dimensionnelle du ZTA combinée à son faible coefficient de dilatation thermique le rend parfait pour une utilisation comme pièces de four ou composants de moteur..
Les céramiques d'alumine de zircone sont composées de deux matériaux distincts – oxyde de zirconium et oxyde d'aluminium – l'oxyde de zirconium étant de couleur blanche avec une bonne résistance à la corrosion, tandis que l'oxyde d'aluminium présente une dureté élevée; lorsqu'il est combiné, ils créent une céramique supérieure, à la fois résistante et isolante, avec la capacité d’être produit sous différentes formes et tailles.
Les céramiques sont largement utilisées dans les applications d'abrasion telles que le meulage ou le fraisage.. En outre, ils constituent d'excellents matériaux pour les usages médicaux et dentaires en raison de leur résistance à l'usure, biocompatibilité et économies à long terme; faisant de ces céramiques un choix économique à long terme.
Zircone trempée à l'alumine (ATZ) la céramique est une option polyvalente exceptionnelle qui présente de nombreux avantages. Plus économique que leur 99% homologues mais tout aussi efficaces, ATZ présente une résistance à l’usure exceptionnelle, inertie chimique et ténacité à la rupture à températures normales; son rapport alumine/zircone peut même être adapté en fonction des besoins spécifiques de l'application.
l'alumine renforcée à la zircone est généralement utilisée dans des applications nécessitant des performances et une endurance élevées. Des recherches récentes indiquent que cela peut aider à minimiser les complications de l'arthroplastie de la hanche en réduisant l'inflammation et l'abrasion. – cela peut s'avérer particulièrement utile chez les personnes jeunes et actives ayant de plus grandes attentes en matière de fonctionnalité à long terme.