Alúmana neartaithe Zirconia – Neart Feabhsaithe le haghaidh Sármhaitheasa Tionscail

Alúmana neartaithe Zirconia (ZTA) is ceirmeach eisceachtúil é, idirdhealú ag toughness ard agus friotaíocht briste de bharr cáithníní zirconia cobhsaithe yttria scaipthe trí mhaitrís alúmana.

Is féidir leis an ábhar seo athruithe teochta tapa a sheasamh gan scoilteadh nó briseadh, cuireann sé in aghaidh creimeadh ceimiceach agus cuireann sé friotaíocht turrainge teirmeach den scoth.

Friotaíocht Creimeadh den scoth

Tairgeann criadóireacht ZTA cothromaíocht idéalach idir neart agus luach, a bheith níos láidre ná táirgí alúmana ach níos lú costasaí ná zirconia íon. A n-airíonna meicniúla – toughness briste, neart flexural agus cruas chomh maith le friotaíocht turraing teirmeach – iad a dhéanamh oiriúnach chun uirlisí tionsclaíocha a dhéanamh cosúil le rothaí gearrtha.

Baineann ZTA a chuid airíonna níos fearr amach mar gheall ar zirconia cobhsaithe yttria a chur leis (YSZ) cáithníní laistigh de mhaitrís alúmana. Nuair a scaipthe go cothrom ar fud, Cuidíonn YSZ le hardness briste-cruas agus neart teanntachta an dá eilimint a bharrfheabhsú, rud a fhágann friotaíocht caitheamh eisceachtúil, táimhe ceimiceach ag teocht an tseomra agus cruas te/airíonna neart rapture d'ábhar ceirmeach eisceachtúil.

Táirgí ZTA’ braitheann airíonna meicniúla go mór ar a mbealaí próiseála chun púdair a tháirgeadh, cóireálacha teasa san áireamh, modhanna cailcínithe, teicnící triomúcháin agus próisis shintéirithe chomh maith le múnlú saincheaptha le breiseáin a chuirtear leis le linn an táirgthe. Tá éifeacht láithreach ag na fachtóirí seo go léir ar a neart, airíonna leaisteachas agus cruas.

Frithsheasmhacht Teirmeach den scoth

Tairgeann criadóireacht ZTA friotaíocht turraing teirmeach den scoth, rud a fhágann gur rogha iontach iad d’fheidhmchláir aeraspáis a éilíonn ardleibhéil neart, déineacht, agus táimhe ceimiceach. Nuair a scaiptear go haonfhoirmeach laistigh de mhaitrís alúmana is féidir YSZ a bharrfheabhsú. Ceann de na ceirmeacha zirconia-alúmana-alúmana claochlaithe den sórt sin a chuirimid ar fáil is ea BIOLOX delta is féidir a fháil a úsáidtear le haghaidh comhpháirteanna ualachiompartha ortaipéidis cosúil le hathsholáthar cromáin..

Táirgeann claochlú strus-spreagtha ó struchtúr metastable tetragonal go monoclinic de YSZ leathnú toirte agus brú lomadh a chuireann in aghaidh iomadú crack, toughness briste a mhéadú agus neart flexural a fheabhsú ag an am céanna. Braitheann feidhmíocht a leithéid de cheirmeach alúmana-YSZ atá treisithe le claochlú ar choinníollacha próiseála agus ar a stoichiometry d'ocsaídí comhábhar sa phróiseas shintéirithe..

D'fhéadfadh go mbeadh neart solúbtha íseal agus droch-aonchineálacht maitrís alúmana-YSZ mar thoradh ar choinníollacha shintéirithe drochrialaithe., d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar iontráil aeir nó ceirtleán na gcáithníní. Trí bhreiseáin a chur leis mar yttria nó ocsaídí maignéisiam, d'fhéadfadh go laghdódh duine teocht claochlaithe tetragonal go monoclinic agus feabhas a chur ar airíonna shintéirithe zirconia.

Friotaíocht Caith den scoth

Ní hamháin go bhfuil barr feabhais ag ZTA i dtéarmaí friotaíocht turraing teirmeach agus friotaíocht creimeadh, ach tá sé an-resistant a chaitheamh freisin mar gheall ar a mheicníocht imchúlaithe claochlaithe céim tetragonal-monclinic. Ina theannta sin, léirigh staidéir in vitro go bhfuil comhpháirteanna ZTA níos lú seans maith le díghrádú hidrothermal – rud a bhfuil tábhacht mhór ag baint leis maidir le criadóireacht ceann agus cupán femoral athsholáthair cromáin (cosúil le BIOLOX delta arna dtáirgeadh ag CeramTec).

Tá torthaí iontacha i dtéarmaí friotaíocht caitheamh déanta ag tástálacha caitheamh insamhlaithe ar chomhpháirteanna ZTA déanta as ábhair chomhchodacha alúmana-zirconia, neart flexural agus cruas. Léirigh samplaí ZTA a nochtar do thimthriallta iolracha san insamhlóir cromáin díghrádú íosta le garbhús dromchla i bhfad níos ísle ná comhpháirteanna zirconia monolithic.

Tá sé cruthaithe go bhfuil comhpháirteanna ZTA oiriúnach d'iarratais éilitheacha i ndéantúsaíocht na ngluaisteán (uirlisí foirmithe te agus fuar, rollóirí can-dúnadh agus capstan); tionscal fuinnimh (imthacaí, Ionsáigh orifice agus aimsitheoirí vortex); próiseáil bia (páirteanna caidéil homogenizing); agus tionscal fuinnimh. Braitheann a n-airíonna meicniúla ar go leor athróg: bealaí ullmhúcháin a úsáidtear chun púdair a ullmhú; modhanna triomú a úsáidtear le linn cailcínithe; teicnící múnlaithe a glacadh le linn teicnící shintéirithe; múnlú oiriúnaithe; breiseáin curtha leo agus dáileadh méid na gcáithníní i measc nithe eile.

Neart den scoth

Úsáideann criadóireacht ZTA claochlú strus-spreagtha chun zirconia a chomhtháthú i maitrís alúmana, neart agus marthanacht a mhéadú le himeacht ama. Déanann sé seo réiteach ceirmeach den scoth do ZTA le haghaidh feidhmeanna tionsclaíocha a dteastaíonn cruas uathu, friotaíocht ard creimeadh, caoinfhulaingt turraing teirmeach agus caoinfhulaingt turraing teirmeach.

Faoi bhrú, déantar claochlú tobann ar deascán meiteataránach tetragonal in alúmana ciúbach ina gcáithníní monacliniceacha a mhéadaíonn a déine briste trí shraitheanna dromchla comhbhrúiteacha a chruthú a chloíonn le scoilteanna laistigh dá mhaitrís..

Is feiniméan é riarú claochlaithe ar a dtugtar riosú briste, nuair a bhíonn fad crack níos giorra mar thoradh ar chruas briste méadaithe an alúmana, níos lú crack blunting, agus idirghníomhaíochtaí feabhsaithe le micreacracks atá ann cheana féin. Ligeann sé seo comhcheangail imthacaí crua-ar-chrua agus crua-ar-bhog a úsáidtear i criadóireacht nua-aimseartha de ghrád leighis ar nós athsholáthair cromáin. Ina theannta sin, Soláthraíonn ionchlannáin zirconia cobhsaithe Yttrium ar a dtugtar y-TZP cosaint ó chaitheamh le himeacht ama.