ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે અદ્યતન કઠિનતા

Zirconia Toughened એલ્યુમિના (ઝેડટીએ) સિરામિક ઘટકો ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે કામગીરી અને આયુષ્ય પ્રદાન કરવા માટે ઝિર્કોનિયાની શ્રેષ્ઠ અસ્થિભંગની કઠિનતા સાથે એલ્યુમિનાની કઠિનતા અને શક્તિને જોડે છે..

એલ્યુમિના મેટ્રિક્સની અંદર એમ્બેડેડ ફાઇન ટેટ્રાગોનલ ઝિર્કોનિયા કણોનું તાણ-પ્રેરિત રૂપાંતરણ શ્રેષ્ઠ શક્તિ અને કઠિનતા સાથે ZTA સામગ્રી તરફ દોરી જાય છે., વિવિધ કઠોર વાતાવરણમાં ઉપયોગ માટે યોગ્ય.

કઠિનતા

ZTA સામગ્રીઓ એલ્યુમિનાની કઠિનતાને ઝિર્કોનિયાની કઠિનતા સાથે અપ્રતિમ પ્રતિકાર અને ઘર્ષણ માટે જોડે છે. આ અસર તાણ-પ્રેરિત રૂપાંતર સખતાઈ દ્વારા શક્ય બને છે: જ્યારે તણાવ, ઝિર્કોનિયા કણો તેમના મેટાસ્ટેબલ ટેટ્રાગોનલ તબક્કામાંથી સ્થિર મોનોક્લિનિક સ્વરૂપમાં સંક્રમણ કરે છે; આ માળખાકીય ફેરફારને કારણે વોલ્યુમ વિસ્તરણ એલ્યુમિના મેટ્રિક્સની અંદરની કોઈપણ તિરાડોને બંધ કરવામાં મદદ કરે છે અને સખતાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે..

ZTA માં ઝિર્કોનિયા પ્લેટલેટ્સ હોય છે જે સિન્ટરિંગ દરમિયાન એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં ન્યુક્લિએટ થાય છે, અસ્થિભંગની કઠિનતામાં વધારો કરતી વખતે અસ્થિભંગની કઠિનતા અને શક્તિમાં સુધારો, વાય-ટીઝેડપી કરતા વધુ ફ્લેક્સરલ સ્ટ્રેન્થ અને તેની બમણી ચક્રીય થાક શક્તિ સાથે સામગ્રી બનાવવી. ઝિર્કોનિયા સ્ટ્રેન્થ સાથે મળીને એલ્યુમિનામાંથી કઠિનતાનું આ મિશ્રણ ZTA ને નુકસાન પ્રતિકારની જરૂર હોય તેવા ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનો માટે ઉત્તમ સામગ્રીની પસંદગી બનાવે છે..

ટકાઉપણું

Zirconia Toughened એલ્યુમિના (ઝેડટીએ) ઉત્કૃષ્ટ ફ્લેક્સરલ અને સંકુચિત શક્તિઓ ધરાવે છે, એલ્યુમિનાની સમકક્ષ નીચા થર્મલ વિસ્તરણ અને ઉત્કૃષ્ટ વસ્ત્રો પ્રતિકાર ગુણધર્મો સાથે.

ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના હાર્ડ એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં તણાવ-પ્રેરિત રૂપાંતરણ દ્વારા ટેટ્રાગોનલ ઝિર્કોનિયા અનાજ ઉમેરીને બનાવવામાં આવે છે., તેમના રૂપાંતરને સમગ્ર વિસ્તારમાં ફેલાવવાને બદલે સ્થાનિક વિસ્તારો સુધી મર્યાદિત કરતી વખતે તેમને તેની રચનામાં આવરી લે છે.

આ મિકેનિઝમ એલ્યુમિના-ઝિર્કોનિયા કમ્પોઝિટ્સને મોનોલિથિક ઝિર્કોનિયા કરતાં વધુ ટકાઉ બનાવે છે કારણ કે કેમિસસોર્પ્શન દ્વારા પાણીના શોષણ સામે પ્રતિકાર કરે છે.; મોનોલિથિક ઝિર્કોનિયા ધ્રુવીય પાણીના અણુઓને શોષી શકે છે જે નીચા તાપમાનમાં ઘટાડો તરફ દોરી જાય છે અને લાંબા ગાળાના ઉપયોગ પછી આખરે તૂટી જાય છે.

ઝેડટીએ, બીજી બાજુ, માળખાકીય સુવિધાઓ અને રાસાયણિક ઉમેરણો દ્વારા આ ટેટ્રાગોનલ-ટુ-મોનોક્લિનિક રૂપાંતરણને સરળ બનાવવા માટે ખાસ એન્જિનિયર્ડ છે. CeramTec ઉદાહરણ તરીકે બાયોલોક્સ ડેલ્ટા ZTA માર્કેટ કરે છે; આ ફોર્મ્યુલેશનમાં તેના ઝિર્કોનિયા તબક્કામાં કડક બનાવવાની પદ્ધતિને સરળ બનાવવા માટે યટ્રિઆ અને સ્ટ્રોન્ટિયમ એલ્યુમિનેટનો સમાવેશ થાય છે અને પરિણામે ઊંચા તાપમાનના વાતાવરણનો સામનો કરતી વખતે નીચા તાપમાનના ઘટાડાનું ઓછું જોખમ રહેલું છે..

કાટ પ્રતિકાર

ZTA સિરામિક્સ તેમના એલ્યુમિના સમકક્ષો પર શ્રેષ્ઠ કાટ પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે અને તેથી કઠોર વાતાવરણને આધિન સાધનોમાં ઉપયોગ કરી શકાય છે. વધુમાં, વધુ રાસાયણિક સ્થિરતા પ્રદાન કરતી વખતે ZTA ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે.

ગાર્વી એટ અલ (1975) ઉમેરીને દર્શાવ્યું હતું 10-20% અસ્થિર ઝિર્કોનિયા એલ્યુમિનાની તુલનામાં સખતતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે, રૂપાંતર કડક દ્વારા. આ પ્રક્રિયા ત્યારે થાય છે જ્યારે બારીક વિખરાયેલા ટેટ્રાગોનલ મેટાસ્ટેબલ અવક્ષેપો તણાવ હેઠળ મોનોક્લિનિક ઝિર્કોનિયામાં પરિવર્તિત થાય છે જેના કારણે વોલ્યુમ વિસ્તરણ થાય છે જે તિરાડોને સંકુચિત કરે છે અને તેમના પ્રસારને ધીમો પાડે છે અથવા બંધ કરે છે..

આ મિકેનિઝમ વિરૂપતા-પ્રેરિત તણાવ જેવું લાગે છે; જો કે, તબક્કામાં ફેરફાર કરવા માટે તણાવ ક્ષેત્ર પૂરતું મોટું હોવું જોઈએ; ZTA નમુનાઓમાં તિરાડો માટે આ ઉર્જા અસ્થિભંગના સ્થળો પર બેન્ડિંગ સ્ટ્રેસમાંથી આવે છે.

ગરમી પ્રતિકાર

ઝિર્કોનિયા ટફન એલ્યુમિના અપવાદરૂપે ઉચ્ચ ગલનબિંદુ અને કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે, ઉચ્ચ તાપમાનના વારંવાર સંપર્કમાં આવતા સાધનો માટે તેને આદર્શ સામગ્રી બનાવે છે. વધુમાં, આ વેરિઅન્ટમાં પ્રમાણભૂત એલ્યુમિના કરતાં ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક વધારે છે, ગતિ ઊર્જાના ઉચ્ચ સ્તરના સંપર્કમાં આવતા સાધનો પર ઘસારો ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.

ZTA સિરામિક્સ ટેટ્રાગોનલ ઝિર્કોનિયા કણોના એલ્યુમિના મેટ્રિક્સમાં તણાવ-પ્રેરિત રૂપાંતરણ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે., તેમની અંદર સંકુચિત તણાવ પેદા કરે છે જે ક્રેકના પ્રસારને અટકાવે છે, અસ્થિભંગ અથવા ક્રેકીંગ વિના થર્મલ શોક પ્રતિકાર પ્રદાન કરતી વખતે તાકાત અને કઠિનતા બંનેમાં વધારો. તેઓ ઉત્કૃષ્ટ થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર ધરાવે છે; તાણ હેઠળ અસ્થિભંગ અથવા ક્રેકીંગ વિના તાપમાનમાં ઝડપી ફેરફારોનો પ્રતિકાર કરવો.

ઝિર્કોનિયા-ટફન એલ્યુમિના તેના ગુણધર્મોના વિશાળ સમૂહને કારણે બહુવિધ ઉદ્યોગોમાં ઘણા ઉપયોગો ધરાવે છે.. મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ તેનો ઉપયોગ પંપના ઘટકો અને સીલ માટે કરે છે; સેમિકન્ડક્ટર પ્રોસેસિંગ તેની થર્મલ સ્થિરતા અને શક્તિને કારણે તેનો ઉપયોગ કરે છે; એરોસ્પેસ, ઓટોમોટિવ અને પાવર ઇન્ડસ્ટ્રીઝ કાટ અને કઠોર રસાયણો સામેના પ્રતિકારને કારણે તેનો એન્જિનના ભાગો તરીકે ઉપયોગ કરે છે.; તે ડેન્ટલ ઇમ્પ્લાન્ટ માટે ઉચ્ચ ફ્લેક્સરલ તાકાતનો પણ સામનો કરી શકે છે!