Ocsaíd siorcóiniam agus ocsaíd alúmanaim a chur le chéile Zirconia Toughened Alúmana (ZTA), ábhar eisceachtúil i go leor iarratas. Airíonna meicniúla, neart, toughness briste, leaisteachas, tá ard-mheas ar chruas agus ar fhriotaíocht chaitheamh san ábhar ceirmeach ilchodach seo a bhaineann leis an rang de chomhchodanna AZ. ZTA anois an rogha is fearr le haghaidh neart meicniúil ard, friotaíocht teirmeach agus friotaíocht creimeadh.
An Comhdhéanamh agus an Struchtúr a Dhíchódú
I measc rudaí eile, Is éard atá i Zirconia Toughened Alumina ná gráin zirconia scaipthe go haonfhoirmeach laistigh de mhaitrís alúmana. Go hiondúil, áirítear leis seo 10-20% toirt ZrO2 in alúmana. Ag brath ar a gcuid comhréireanna, cuireann meascáin comhábhair le criadóireacht le gnéithe sonracha ag brath ar iarratas ar leith.
Bloic Tógála: Alúmana agus Zirconia
Is iad na príomhchodanna a mheasctar chun ZTA a fhoirmiú ná alúmana agus zirconia. Thairis sin, tá ionchlannáin ortaipéideacha ag baint úsáide as an ábhar ceirmeach seo ar a dtugtar Ocsaíd Alúmanam (Al2O3) sa stair mar gheall ar a biocompatibility maith chomh maith lena neart meicniúil iontach agus friotaíocht briste.
Maoin eile den scoth de zirconia ná a rátaí íseal creimthe chomh maith le cobhsaíocht mhaith ceimiceach agus neart meicniúil ard. Tá modulus a Young san ord céanna méide le cóimhiotail cruach dhosmálta.
Conas a Dhéantar é
Chun ZTA a tháirgeadh ciallaíonn sé go gcruthófar grán zirconia de chéim tetragonal a dháileadh go haonfhoirmeach ar fud maitrís alúmana. Is féidir le tiúchan struis tip crack struchtúr criostail tetragonal a athrú ina cheann monoclinic, rud a fhágann go dtiocfaidh méadú gaolmhar ar mhéid na zirconia. Déanann leathnú toirte den sórt sin cúlú nó stopann sé go héifeachtach le fás crack, rud a fhágann go bhfuil níos mó déine agus neart ann.
Airíonna Meicniúla Ceirmeacht ZrO2-Al2O3
Tá raon leathan airíonna meicniúla léirithe ag ZTA lena n-áirítear cruas níos fearr ná alúmana traidisiúnta le luachanna dlúis comhchosúla, neart flexural níos airde ná alúmana traidisiúnta agus níos ísle ná comhéifeacht zirconias traidisiúnta leathnaithe teirmeach líneach (CLTE).
Tá ard-neart meicniúil ag Alúmana Neartaithe Zirconia agus tá sé resistant go teirmeach, mar sin ní chreimeann sé. Seo thíos roinnt de na hairíonna atá ag ZTA:
Luach Maoine
Foirmle Cheimiceach Zr-Al2O3
Dlús 4.1-4.38 g/cm^3
Cruas 1750-2100 Cnaipe
Leaisteachas 45-49 x 10^6 psi
Neart Solúbtha 100-145 ksi
Cóimheas Poisson 0.26
Toughness Briseadh 5-7 MPa m^ 1/2
Comhéifeacht Leathnú Teirmeach 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Seoltacht Theirmeach 20.0-21.0 W/mK
Friotaíocht turrainge 325 °C
Teocht Oibre Uasta 1650 °C
Feidhmchláir Ceirmeacht ZrO2-Al2O3
Úsáidtear Alúmana Neartaithe Zirconia in iarratais éagsúla ar nós iad siúd a dteastaíonn ard-neart agus friotaíocht caitheamh orthu. Ina measc seo tá rónta comhla, sleeves, loiní caidéil, soic spraeáil agus páirteanna tionsclaíocha eile.
Bith-chomhoiriúnacht ZTA
I staidéir éagsúla, Tuairiscíodh nach raibh aon imoibriú díobhálach fíocháin ag ZTA ar ionchlannú, rud a fhágann gur iarrthóir maith é do chomhpháirteanna ualachiompartha ortaipéideacha.. Ina theannta sin, an cruas, déanann criadóireacht zirconia-alúmana iad a bheith oiriúnach do chomhpháirteanna ualachiompartha ortaipéideacha.
ZTA i Hip Arthroplasty
Rinneadh go leor plé ar chriadóireacht mar alúmana, zirconia agus zirconia alúmana níos déine (ZTA) mar ábhair oiriúnacha in airtraplasty cromáin . Baineadh amach na buntáistí seo a bhaineann le ZTA gan na míbhuntáistí a bhaineann le zirconia cobhsaithe yttria a ionchorprú a thaispeánann ard-airíonna meicniúla nó alúmana lena neamh-inertness..
ZTA in airtraplasty glúine
Den chuid is mó, dearaí ionchlannáin ceirmeacha le haghaidh airtraplasty glúine iomlán (TKA) forbraíodh iad chun déileáil le ceist na frithghníomhartha ailléirgeacha a d'fhéadfadh tarlú in othair nuair a scaoileann comhpháirteanna cóimhiotal tíotáiniam nó cóbalt-cróimiam nua-aimseartha cáithníní caitheamh. Alúmana neartaithe Zirconia (ZTA) Is bithábhar ceannródaíoch é Matrix Composite le haghaidh feidhmeanna den sórt sin.
ZTA: An Todhchaí Gheallta
Baineann sé seo le taighde leanúnach chomh maith le forbairt ar bhealaí chun tréithe ZTA agus a úsáidí féideartha a fheabhsú. Tá Zirconia Toughened Alumina eile atá próiseáilte i mbaisc deartha le hairíonna meicniúla i dtéarmaí neart flexural i bhfad níos lú ná iad siúd ó Biolox® Delta atá ar fáil ar bhonn tráchtála.. Eile, cosúil le comhdhúile criadóireachta nítríde sileacain a tugadh isteach le déanaí i arthroplasty cromáin taispeántais freisin neart níos airde ná alúmana.Tá an todhchaí geal do ZTA le go leor iarratas agus airíonna níos fearr. Dá bhrí sin, le teicneolaíocht atá ag teacht chun cinn, táthar ag súil go mbeidh ZTA mar bhonn le haghaidh coincheapa nua ar réimsí éagsúla go háirithe maidir le bithleighis.