Bidh zirconium oxide agus aluminium oxide air an cur ri chèile toradh Zirconia Toughened Alumina (ZTA), stuth air leth ann an iomadh iarrtas. Feartan meacanaigeach, neart, cruas briste, elasticity, tha cruas agus caitheamh caitheamh air a mheas gu mòr anns an stuth ceirmeag measgaichte seo a bhuineas don chlas de stuthan AZ. Tha ZTA air a thighinn gu bhith na roghainn as fheàrr leotha airson neart meacanaigeach àrd, strì an aghaidh teirmeach agus strì an aghaidh creimeadh.
A 'còdachadh an t-suidheachaidh agus an structar
Am measg rudan eile, Tha Zirconia Toughened Alumina air a dhèanamh suas de ghràinean zirconia air an sgapadh gu co-ionnan taobh a-staigh matrix alumina. Gu h-àbhaisteach, tha seo a’ gabhail a-steach 10-20% tomhas-lìonaidh ZrO2 ann an alumina. A rèir na cuibhreannan aca, bidh measgachaidhean co-roinneil a’ cur ri ceirmeag le feartan sònraichte a rèir tagradh sònraichte.
Blocaichean Togail: Alumina agus Zirconia
Is e na prìomh phàirtean a tha measgaichte gus ZTA a chruthachadh alumina agus zirconia. A bharrachd air sin, tha implantan orthopédic air a bhith a’ cleachdadh an stuth ceirmeag seo ris an canar Aluminium Oxide (Al2O3) ann an eachdraidh air sgàth cho math ‘s a tha e biocompatibility a bharrachd air a neart meacanaigeach mòr agus an aghaidh briste.
Is e seilbh sònraichte eile de zirconia na h-ìrean ìosal de chreachadh a bharrachd air deagh sheasmhachd ceimigeach agus neart meacanaigeach àrd. Tha modulus Young anns an aon òrdugh meudachd le aloidhean de stàilinn gun staoin.
Mar a tha e air a dhèanamh
Tha a bhith a’ toirt a-mach ZTA a’ ciallachadh a bhith a’ cruthachadh gràinean zirconia aig ìre tetragonal air an cuairteachadh gu co-ionnan air feadh matrix alumina. Faodaidh dùmhlachd cuideam crack tip structar criostal tetragonal atharrachadh gu bhith na monoclinic agus mar sin a’ leantainn gu àrdachadh co-cheangailte ann an tomhas-lìonaidh zirconia. Bidh an leithid de leudachadh meud gu h-èifeachdach a’ tionndadh no a’ stad air fàs sgàineadh a’ leantainn gu barrachd cruas is neart.
Feartan meacanaigeach de ZrO2-Al2O3 Ceramics
Tha raon farsaing de fheartan meacanaigeach air an taisbeanadh le ZTA a’ toirt a-steach cruas nas fheàrr na aluminas àbhaisteach le luachan dùmhlachd co-chosmhail, neart sùbailte nas àirde na aluminas àbhaisteach agus nas ìsle na co-èifeachd zirconias gnàthach de leudachadh teirmeach sreathach (CLTE).
Tha neart meacanaigeach àrd aig Zirconia Toughened Alumina agus tha e seasmhach gu teirmeach agus mar sin chan eil e a 'crìonadh. Gu h-ìosal tha cuid de na feartan aig ZTA:
Luach seilbh
Foirmle ceimigeach Zr-Al2O3
Dùmhlachd 4.1-4.38 g/cm^3
cruas 1750-2100 Putan
Elasticity 45-49 x 10^6 ps
Neart Flexure 100-145 ksi
Co-mheas Poisson 0.26
Toughness Fracture 5-7 MPa m^ 1/2
Coefficient de Thermal Leudachadh 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Giùlan teirmeach 20.0-21.0 W/mK
Resistance clisgeadh 325 °C
Teòthachd obrach as àirde 1650 °C
Iarrtasan ZrO2-Al2O3 Ceramics
Thathas a ’cleachdadh Zirconia Toughened Alumina ann an grunn thagraidhean leithid an fheadhainn a dh’ fheumas neart àrd agus caitheamh caitheamh. Nam measg tha ròin bhalbhaichean, sleibhtean, pistons pumpa, a’ frasadh nozzles agus pàirtean gnìomhachais eile.
Biocompatibility de ZTA
Ann an diofar sgrùdaidhean, Thathas air aithris nach tug ZTA a-mach droch bhuaidh clò-bhualaidh nuair a thèid a chuir a-steach agus mar sin ga dhèanamh na thagraiche math airson co-phàirtean giùlan luchdan orthopédic.. A bharrachd air, an cruas, tha cruas agus neart air a thaisbeanadh le ceirmeag zirconia-allumina gan dèanamh iomchaidh airson co-phàirtean giùlan luchdan orthopédic.
ZTA ann an Hip Arthroplasty
Tha mòran beachdachadh air a bhith air a dhèanamh air crèadhadaireachd mar alumina, zirconia agus alumina cruaidh zirconia (ZTA) mar stuthan freagarrach ann an arthroplasty hip . Chaidh na buannachdan sin bho ZTA a choileanadh gun a bhith a’ toirt a-steach na h-eas-bhuannachdan co-cheangailte ri zirconia stèidhte yttria a tha a’ nochdadh feartan meacanaigeach àrd no alumina le cho àrd inertness..
ZTA ann an Arthroplasty Knee
Mar as trice, dealbhadh implant ceirmeag airson artroplasty glùin iomlan (TKA) air an leasachadh gus dèiligeadh ri cùis ath-bhualaidhean alergidh a dh’ fhaodadh tachairt ann an euslaintich nuair a bhios co-phàirtean titanium no cobalt-chromium alloy ùr a ’leigeil a-mach gràinean caitheamh. Alumina cruaidh Zirconia (ZTA) Tha Matrix Composite na bhith-stuth adhartach airson a leithid de thagraidhean.
ZTA: An t-àm ri teachd gealltanach
Tha seo a’ toirt a-steach rannsachadh leantainneach a bharrachd air leasachadh air dòighean gus buadhan ZTA a leasachadh agus na cleachdaidhean a dh’ fhaodadh a bhith aige. Chaidh Zirconia Toughened Alumina eile air a phròiseasadh le baidse a dhealbhadh le feartan meacanaigeach a thaobh neart sùbailte gu math nas lugha na an fheadhainn bho Biolox® Delta a tha ri fhaighinn gu malairteach.. eile, leithid stuthan ceirmeag silicon nitride a chaidh a thoirt a-steach o chionn ghoirid ann an arthroplasty hip cuideachd a’ nochdadh neart nas àirde na alumina.Tha an àm ri teachd soilleir airson ZTA le mòran thagraidhean agus feartan adhartach. Uime sin, le teicneòlas a tha a’ fàs, thathar an dùil gum bi ZTA mar bhunait airson bun-bheachdan ùra air diofar raointean gu sònraichte a thaobh bith-mheidigeach.