A alúmina endurecida con circonio é unha cerámica avanzada que ofrece unha maior resistencia e tenacidade que a alúmina.. Este material prodúcese usando óxido de aluminio mesturado con óxido de circonio que foi estabilizado usando itria., ceria, ou magnesia como estabilizadores. A adición destes materiais fai que ZTA sexa resistente á fractura e aumenta as súas resistencias á flexión e á compresión., así como soportar altas temperaturas.
É biocompatible
A alúmina endurecida con circonio é biocompatible e un excelente substituto do aceiro inoxidable en equipos médicos, como alternativa eficaz de resistencia a la corrosión. Capaz de soportar altas temperaturas á vez que é moi duradeiro, ZTA tamén posúe unha excelente resistencia ao desgaste necesaria para un funcionamento a longo prazo e presenta un acabado superficial antifricción para facilitar a limpeza.; ademais, a súa maior resistencia ao desgaste faino unha opción axeitada para selados de válvulas.
ZTA ten unha relación resistencia-peso superior, sendo só a súa densidade 4.3 g/cm3. Ofrece unha excelente estabilidade térmica e pódese mecanizar facilmente utilizando equipos de moenda estándar. A súa temperatura máxima de traballo de 1923 K e o coeficiente de expansión térmica están dentro da tolerancia para o seu uso en máquinas convencionais, e ten razóns de Poisson de 0.26, 130ksi de resistencia á flexión, e clasificación de elasticidade de 47 x 106 psi.
A matriz de alúmina está reforzada con circonio e aluminato de estroncio para aumentar a dureza e a resistencia á abrasión deste material composto bioactivo., mentres actúa como embotadores da punta de crack, así como aumentar a tenacidade á fractura mediante mecanismos de transformación e reforzo de dispersión. Ademais, a súa bioactividade favorece a formación ósea ao mesmo tempo que mellora a osteointegración dos implantes dentais.
O aluminato de estroncio ofrece unha excelente resistencia á corrosión, mentres que o zirconio mellora a súa dureza fomentando o endurecemento da fractura. Ademais, o zirconio serve como illante eléctrico facendo que este material sexa moi adecuado para aplicacións de manga para evitar a acumulación de carga estática..
O zirconio pódese modificar con varios óxidos para fortalecelo e endurecelo, incluída a itria, ceria e magnesia como axentes estabilizadores comúns. Circonio estabilizado con alúmina (CSZ) é especialmente axeitado para ambientes acuáticos debido á súa resistencia ao ataque molecular da auga, así como á alta resistencia á flexión e tenacidade..
O zirconio estabilizado con alúmina pode servir como un substituto eficaz para pilares metálicos en implantes dentais., serve para conectar coroas aos dentes implantados mentres soportan altos niveis de estrés. Os pilares metálicos foron construídos tradicionalmente a partir de titanio; estes tiñan grandes propiedades mecánicas pero escaso atractivo estético; as cerámicas melloraron as calidades estéticas, así como unha maior durabilidade.
É duro
O endurecemento por transformación é o proceso polo cal engadir circonio estabilizado con itria a unha matriz de alúmina aumenta tanto a tenacidade á fractura como a resistencia da cerámica.. Este aumento ten como resultado unha maior resistencia á flexión, tenacidade á fractura, distribución granulométrica y resistencia al choque térmico de la cerámica de circonio-alúmina; Ademais, posúen unha alta resistencia ao choque térmico que os converte en materiais adecuados para aplicacións de selado de válvulas sen efectos secundarios nin reaccións nocivas no corpo humano..
Adición de circonio estabilizado con itria (YSZ) a unha matriz de alúmina proporciona resistencia e tenacidade adicional a un custo atractivo en comparación co YSZ puro. Ademais, este material presenta unha excelente resistencia ao desgaste, baixa constante dieléctrica e é menos fráxil que outros compostos de alúmina; ademais sobrevive a outras cerámicas de óxido de circonio ao ser máis duradeiro en aplicacións de alta temperatura con excelentes propiedades de resistencia química..
A alúmina endurecida con circonio é un material ideal para a fabricación de láminas de corte debido á súa dureza., resistencia ao desgaste, estabilidade térmica e resistencia á fricción – calidades que tamén o fan moito menos custoso que os materiais alternativos de fabricación de ferramentas de corte.
ZTA prodúcese mediante un proceso de fundición en xel, que consiste en mesturar alúmina en po e circonio estabilizado con itria para formar unha suspensión., despois moldeando esta substancia nas formas desexadas mediante moldes. Despois do secado con desecante líquido, este material pasa por pirólise e sinterización antes de pasar finalmente a formar parte da súa forma final.
O sinterizado endurecido con circonio presenta excelentes propiedades mecánicas, incluída a tenacidade á fractura, resistencia á flexión e elasticidade. A temperatura máxima de traballo é 1923 K e o coeficiente de expansión térmica é de 8,1x 10-6 C-1 mentres que a razón de Poisson está en 0.26 e a súa resistencia á flexión pode alcanzar os 130ksi.
A alúmina endurecida con circonio pódese producir mediante sinterización de campo eléctrico ou sinterización de alta presión., dous procesos que producen cerámicas moi densas e resistentes con cristais finos. A sinterización do campo eléctrico expón os materiais verdes a unha corrente eléctrica ata que parpadean, dando lugar a densificación a temperaturas de sinterización significativamente reducidas; A sinterización a alta presión usa po sinterizado a alta presión que forma unha estrutura cristalina ao mesmo tempo que cambia o seu estado atómico e electrónico..
É resistente á calor
ZTA é un material avanzado que combina a forza e a resistencia ao desgaste do zirconio coas propiedades térmicas da alúmina para unha aplicación versátil en ferramentas de corte., cerámica de alto rendemento e moito máis. Debido a esta combinación, proporciona máis durabilidade que calquera dos dous sós, ademais de ser máis forte que o carburo de volframio e o nitruro de boro – ideal para aplicacións que esixen dureza e durabilidade.
A cerámica ZTA é coñecida pola súa resistencia superior, ademais de ser resistente ao ataque químico e á abrasión. Con resistencias superiores á compresión e á flexión que superan á da alúmina e baixas taxas de expansión térmica, é unha excelente elección de material para compoñentes que requiren mecanismos de refrixeración como ventiladores de refrixeración. Ademais, As propiedades mecánicas de ZTA evitan a rachadura ou a fractura, converténdoo nun dos materiais cerámicos máis resistentes e duradeiros do mercado actual.
Os compostos cerámicos fabrícanse mediante unha combinación de técnicas convencionais de sinterización e prensa isostática en quente para producilos.. Isto garante que todos os materiais estean totalmente consolidados sen que existan ocos que poidan comprometer a súa integridade, producindo así altas resistencias á flexión e á compresión do material, xunto coa superioridade da resistencia á corrosión sobre a alúmina só.
Teña en conta que a alúmina endurecida con zirconia non debe confundirse con circonia endurecida con alúmina. (VOLVER). Aínda que ambos materiais usan materias primas similares, as súas proporcións difiren. En ZTA esta relación determina as súas propiedades finais permitíndolle cumprir as especificacións específicas da aplicación.
ZTA é un material ideal para selados de válvulas, buxos, pezas da bomba, e aplicacións médicas debido á súa superior resistencia e resistencia ao desgaste. Ademais, ZTA é químicamente estable, resistente á temperatura, un illante eficiente, con menor resistividade eléctrica que a alúmina pura e axentes estabilizadores como o itrio, a ceria e a magnesia adoitan engadirse como estabilizadores para mellorar o seu rendemento – estes óxidos axudan a transformar o zirconio monoclínico en formas tetragonais e cúbicas, o que fai que o material sexa máis resistente aos cambios de temperatura que a súa contraparte de forma monoclínica e os cambios de temperatura co paso do tempo..
É barato
A zirconia é un material cerámico extremadamente resistente e duradeiro. Con estabilidade química superior, alta resistencia/dureza/taxas de corrosión/propiedades de illamento e boas calidades de illamento eléctrico, o zirconio é unha excelente elección de material para usar en moitas aplicacións diferentes – de partes do corpo como corpos cerámicos ou implantes médicos, a pezas que requiren alta resistencia mecánica/durabilidade, como implantes médicos.
A alúmina endurecida con circonio é resistente á corrosión química e ás variacións de temperatura sen rachar nin romperse., grazas ás partículas de zirconio dispersas dentro dunha matriz de alúmina que absorben enerxía térmica para xerar tensións de compresión que evitan a fisuración. – unha opción de material ideal para compoñentes do forno, intercambiadores de calor industriais e compoñentes de motores de turbina. Ademais, A estabilidade dimensional de ZTA combinada co seu baixo coeficiente de expansión térmica faino perfecto para o seu uso como pezas de fornos ou compoñentes de motor..
A cerámica de alúmina de circonio está composta por dous materiais separados – óxido de circonio e óxido de aluminio – sendo o óxido de circonio de cor branca con boa resistencia á corrosión, mentres que o óxido de aluminio posúe unha alta dureza; cando se combinan, crean unha cerámica superior que é á vez resistente e illante, coa capacidade de ser producido en varias formas e tamaños.
A cerámica úsase amplamente en aplicacións de abrasión como moenda ou fresado. Ademais, fabrican excelentes materiais para usos médicos e odontológicos debido á súa resistencia ao desgaste, biocompatibilidade e aforro de custos a longo prazo; facendo destas cerámicas unha opción económica a longo prazo.
Zirconia endurecida con alúmina (VOLVER) a cerámica é unha excelente opción multiusos que inclúe moitas vantaxes. Máis económicos que os deles 99% contrapartes pero igualmente eficaces, ATZ ten unha excelente resistencia ao desgaste, inercia química e tenacidade á fractura a temperaturas normais; a súa proporción de alúmina a circonio pode incluso adaptarse segundo as necesidades específicas de aplicación.
A alúmina endurecida con circonio emprégase normalmente en aplicacións que requiren alto rendemento e resistencia. Investigacións recentes indican que pode axudar a minimizar as complicacións da cirurxía de reemplazo de cadeira reducindo a inflamación e a abrasión. – isto pode resultar especialmente útil entre os individuos máis novos e activos con maiores expectativas de funcionalidade a longo prazo.