उन्नत अनुप्रयोगों के लिए ज़िरकोनिया सख्त एल्युमिना

ZTA एक ​​एल्यूमिना-ज़िरकोनिया मिश्रित सामग्री है, बेहतर ताकत और कठोरता से प्रतिष्ठित. एल्यूमिना मैट्रिक्स में महीन टेट्रागोनल ज़िरकोनिया कणों के तनाव-प्रेरित परिवर्तन के माध्यम से उत्पादित.

ज़िरकोनिया सिरेमिक उल्लेखनीय तकनीकी सामग्री हैं, उत्कृष्ट कठोरता का दावा करते हुए, तापीय स्थिरता, पहनने के प्रतिरोध और ऑपरेटिंग वातावरण जहां कई अन्य सिरेमिक प्रदर्शन नहीं कर सकते हैं. धातु और प्लास्टिक की तुलना ही नहीं की जा सकती. आगे, ज़िरकोनिया सिरेमिक भी उपकरण बनाने के लिए उत्कृष्ट कठोरता प्रदर्शित करता है.

ताकत

ZTA अपनी असाधारण ताकत और कठोरता के साथ सिरेमिक सामग्रियों में सबसे अलग है, प्रतिरोध पहन, रासायनिक जड़ता, कम घर्षण गुणांक, अधिकांश अन्य की तुलना में उच्च कठोरता/कठोरता अनुपात और अपेक्षाकृत कम तापीय विस्तार गुणांक – यह इसे काटने के उपकरण जैसे अनुप्रयोगों के लिए एक आदर्श सामग्री बनाता है. आगे, इसकी जैव अनुकूलता भी ZTA को एक आकर्षक सामग्री विकल्प बनाती है.

ZTA को एल्यूमिना मैट्रिक्स के भीतर टेट्रागोनल ज़िरकोनिया कणों के अत्यधिक समान वितरण द्वारा परिभाषित किया गया है. इसे बॉल मिलिंग और हाई-एनर्जी एट्रिशन मिलिंग जैसी परिष्कृत मिश्रण तकनीकों का उपयोग करके पूरा किया जाता है; एक बार पाउडर को एक साथ मिश्रित करने के बाद सूखी दबाव का उपयोग करके अपने इच्छित घटक में बनाया जा सकता है, आइसोस्टैटिक दबाव, इंजेक्शन मोल्डिंग या एक्सट्रूज़न तकनीक.

एल्युमिना मैट्रिक्स में फैला हुआ ज़िरकोनिया क्रैक ऊर्जा को अवशोषित और नष्ट करके फ्रैक्चर की कठोरता में सुधार करता है, ट्रांसफ़ॉर्मेशन टफ़निंग के रूप में जाना जाता है. ज़िरकोनिया संपीड़न तनाव उत्पन्न करके पहनने के प्रतिरोध में भी योगदान देता है जो दरार के प्रसार को रोकता है – स्व-तीक्ष्णता के रूप में जाना जाता है – पीसने वाले पहियों के लिए ZTA को एक उत्कृष्ट सामग्री विकल्प बनाना.

बेरहमी

ज़िरकोनिया कठोर एल्युमिना (ZTA) चीनी मिट्टी की चीज़ें प्रभावशाली ताकत और फ्रैक्चर कठोरता का दावा करती हैं, उन्हें विभिन्न अनुप्रयोगों और परिवेशों में उपयोग के लिए उपयुक्त बनाना. यह उल्लेखनीय लचीलापन सूक्ष्मता के तनाव-प्रेरित चरण परिवर्तन से आता है, एल्युमिना मैट्रिक्स के भीतर समान रूप से फैले हुए टेट्रागोनल ज़िरकोनिया कण; तनाव ज़िरकोनिया-एल्यूमिना के माइक्रोक्रैक नेटवर्क का उत्पादन करने के लिए चरण परिवर्तन को प्रेरित करता है जो दरार प्रसार की ऊर्जा को प्रभावी ढंग से अवशोषित करता है और फ्रैक्चर प्रतिरोध को बढ़ाते हुए उनके प्रसार में देरी करता है। (क्लॉसन 1976).

ZTA अपने उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोध के कारण अलग दिखता है. टेट्रागोनल-मोनोक्लिनिक चरण संरचना के इसके अनूठे संयोजन के लिए धन्यवाद, यह सिरेमिक बिना टूटे या टूटे तापमान में तेजी से बदलाव का सामना कर सकता है, जबकि ज़िरकोनिया का इसके मेटास्टेबल टेट्रागोनल रूप में तनाव-प्रेरित परिवर्तन संपीड़न तनाव उत्पन्न करता है जो इसके एल्यूमिना मैट्रिक्स के भीतर दरारों के गठन का विरोध करता है और कठोरता में काफी वृद्धि करता है जिससे ZTA का प्रदर्शन और बढ़ जाता है।.

ZTA न केवल अपनी मजबूती का दावा करता है, टेट्रागोनल-मोनोक्लिनिक संरचना और उच्च फ्रैक्चर क्रूरता, लेकिन तापीय विस्तार का गुणांक भी कम है (सिटे), इसे अत्यधिक तापमान या ऐसे वातावरण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाना जहां आयामी स्थिरता महत्वपूर्ण है, जैसे सटीक घटक या इलेक्ट्रॉनिक पैकेज.

रासायनिक प्रतिरोध के संयोजन के कारण ZTA चिकित्सा प्रत्यारोपण सामग्रियों में सबसे अलग है, यांत्रिक गुणों और तनाव ने पानी या शरीर के तरल पदार्थों में संक्षारण प्रतिरोध में सहायता की, यह इसे आर्थोपेडिक फ़ेमोरल हेड्स और एसिटाबुलर लाइनर्स जैसे चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए एक प्रमुख उम्मीदवार बनाता है. BioLOX डेल्टा बायोमटेरियल ऐसा ही एक उदाहरण है; दोनों अनुप्रयोगों के लिए आर्थोपेडिक सर्जरी के दौरान बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है.

संक्षारण प्रतिरोध

ZTA एल्यूमिना और ज़िरकोनिया दोनों के बेहतर गुणों का दावा करता है, इसे रासायनिक हमले और घिसाव दोनों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी बनाता है, इसे संक्षारण-प्रवण वातावरण या बार-बार होने वाले घर्षण या यांत्रिक तनाव से जुड़े अनुप्रयोगों के लिए एकदम सही बनाता है.

एल्यूमिना की कठोरता को ज़िरकोनिया की कठोरता के साथ मिलाने से उत्कृष्ट ट्राइबोलॉजिकल गुण प्राप्त होते हैं जो भारी भार और दीर्घकालिक उपयोग के साथ घटकों में उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध के लिए बनाते हैं।, जैसे आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण, द्रव प्रबंधन में उपयोग किए जाने वाले काटने के उपकरण और घिसाव प्रतिरोधी घटक (थ्रेड गाइड, बीयरिंग, नोजल आदि). यह संयोजन विशेष रूप से आर्थोपेडिक प्रत्यारोपण जैसी चिकित्सा और औद्योगिक सेटिंग्स में लागू होता है, काटने के उपकरण या द्रव प्रबंधन (थ्रेड गाइड बीयरिंग नोजल आदि).

ZTA की बढ़ी हुई फ्रैक्चर कठोरता का श्रेय इसके एल्यूमिना मैट्रिक्स में बारीक वितरित ज़िरकोनिया कणों को दिया जा सकता है. जब दरारें फैलने लगती हैं, जब उनकी ऊर्जा बढ़ती है और आगे बढ़ती है, ये टेट्रागोनल ज़िरकोनिया दाने एक परिवर्तन सख्त तंत्र के हिस्से के रूप में इसे अवशोषित और नष्ट करने के लिए चरण परिवर्तन से गुजरते हैं – इसलिए इस सामग्री की फ्रैक्चर कठोरता में सुधार होता है.

ZTA सिरेमिक के निर्माण में सफलता अशुद्धियों से मुक्त प्रीमियम-गुणवत्ता वाले ज़िरकोनिया और एल्यूमिना पाउडर का उपयोग करने में निहित है. शीतलन के दौरान स्वतःस्फूर्त टेट्रागोनल-टू-मोनोक्लिनिक ज़िरकोनिया परिवर्तन से बचने के लिए और मेटास्टेबल मोनोक्लिनिक चरण गठन को कम करने के लिए सिंटरिंग को नियंत्रित किया जाना चाहिए, जो पानी के अणुओं के साथ रसायन अवशोषण के लिए अतिसंवेदनशील होता है, जिससे दीर्घकालिक उपयोग पर कम तापमान में गिरावट होती है।; सेंट-गोबेन ज़िरप्रो की ZTA सिरेमिक की सिंटरिंग प्रक्रिया विशेष रूप से ऐसी अवांछनीय घटनाओं से बचने के लिए बनाई गई थी. सौभाग्य से सेंट-गोबेन ज़िरप्रो सिरेमिक का ZTA सिरेमिक विशेष रूप से ऐसी घटनाओं को होने से रोकने के लिए डिज़ाइन किया गया है –

तापीय स्थिरता

ज़िरकोनिया कठोर एल्युमिना (ZTA) तापमान में तीव्र परिवर्तन को बिना टूटे या टूटे सहन कर सकता है, एल्युमिना मैट्रिक्स के भीतर बिखरे हुए ज़िरकोनिया कणों के लिए धन्यवाद, जो ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और संपीड़ित तनाव पैदा करते हैं जो दरार और विफलता को रोकते हैं. क्योंकि ZTA तापीय ऊर्जा को बहुत प्रभावी ढंग से अवशोषित करता है, यह सामग्री उन अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट विकल्प है जो उच्च तापमान प्रतिरोध की मांग करते हैं.

एल्युमिना मैट्रिक्स में ज़िरकोनिया जोड़ने से फ्रैक्चर की कठोरता बढ़ सकती है और साथ ही ताकत और पहनने के प्रतिरोध जैसे यांत्रिक गुणों में सुधार हो सकता है. ZTA में बढ़ी हुई फ्रैक्चर कठोरता, परिवेश के तापमान पर मेटास्टेबल टेट्रागोनल चरण से मोनोक्लिनिक चरण में तनाव-प्रेरित परिवर्तन के कारण है।; यह प्रभाव एल्युमिना की तुलना में छोटे जिरकोनिया अनाज के आकार से बढ़ जाता है.

बायोलॉक्स डेल्टा जैसी ZTA सामग्रियों में टेट्रागोनल ज़िरकोनिया चरण को संरक्षित करने के लिए अक्सर स्टेबलाइजर्स का उपयोग किया जाता है।; तथापि, कण वितरण और फ्रैक्चर कठोरता के संदर्भ में स्टेबिलाइजर्स के बिना समान परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं.

एल्यूमिना और ज़िरकोनिया का संयोजन एक उन्नत सिरेमिक बनाता है जो ताकत में उत्कृष्ट होता है, अस्थिभंग बेरहमी, लोच और कठोरता – संरचनात्मक प्रदर्शन और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक विशेषताएं. ZTA सिरेमिक बेहतर प्रदर्शन करते हैं 99% विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को अधिक कुशलता से पूरा करते हुए एल्यूमिना सिरेमिक लागत प्रभावी है; उनका अनुपात भी विशेष रूप से तैयार किया जा सकता है.