ज़िरकोनिया टफ़ेंड एल्यूमिना एक उन्नत सिरेमिक है जो एल्यूमिना की तुलना में अधिक मजबूती और कठोरता प्रदान करता है. यह सामग्री ज़िर्कोनियम ऑक्साइड के साथ मिश्रित एल्यूमीनियम ऑक्साइड का उपयोग करके उत्पादित की जाती है जिसे याट्रिया का उपयोग करके स्थिर किया गया है, सेरिया, या स्टेबलाइजर्स के रूप में मैग्नीशिया। इन सामग्रियों का संयोजन ZTA को फ्रैक्चर प्रतिरोधी बनाता है और इसकी लचीली और संपीड़ित ताकत को बढ़ाता है, साथ ही उच्च तापमान को भी सहन करता है.
यह जैव अनुकूल है
ज़िरकोनिया टफेंड एल्युमिना जैव अनुकूल है और चिकित्सा उपकरणों में स्टेनलेस स्टील के लिए एक उत्कृष्ट प्रतिस्थापन है, एक प्रभावी संक्षारण प्रतिरोध विकल्प के रूप में कार्य करना. अत्यधिक टिकाऊ होने के साथ-साथ उच्च तापमान का सामना करने में सक्षम, ZTA लंबे समय तक संचालन के लिए आवश्यक उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध का भी दावा करता है और सफाई को आसान बनाने के लिए घर्षण-रोधी सतह फिनिश की सुविधा देता है; इसके अलावा, इसका उच्च पहनने का प्रतिरोध इसे वाल्व सील के लिए एक उपयुक्त विकल्प बनाता है.
ZTA बेहतर ताकत-से-वजन अनुपात का दावा करता है, इसका घनत्व केवल इतना ही है 4.3 जी/सेमी3. यह उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता प्रदान करता है और इसे मानक पीसने वाले उपकरण का उपयोग करके आसानी से मशीनीकृत किया जा सकता है. इसका अधिकतम कार्य तापमान है 1923 K और थर्मल विस्तार गुणांक दोनों पारंपरिक मशीनों पर उपयोग के लिए सहनशीलता के भीतर हैं, और इसमें पॉइसन का अनुपात है 0.26, 130झुकने की शक्ति का KSI, और 47x106psi लोच रेटिंग.
इस बायोएक्टिव मिश्रित सामग्री की कठोरता और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए एल्यूमिना मैट्रिक्स को ज़िरकोनिया और स्ट्रोंटियम एल्यूमिनेट के साथ मजबूत किया गया है।, क्रैक टिप ब्लंटर्स के रूप में कार्य करते हुए, साथ ही परिवर्तनकारी और फैलाव को मजबूत करने वाले तंत्रों के माध्यम से फ्रैक्चर की कठोरता को बढ़ाना. आगे, इसकी बायोएक्टिविटी हड्डी के निर्माण को बढ़ावा देती है और साथ ही दंत प्रत्यारोपण के ऑसियोइंटीग्रेशन में सुधार करती है.
स्ट्रोंटियम एल्यूमिनेट उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, जबकि ज़िरकोनिया फ्रैक्चर को सख्त करने को प्रोत्साहित करके इसकी कठोरता को बढ़ाता है. आगे, ज़िरकोनिया एक विद्युत इन्सुलेटर के रूप में कार्य करता है जो इस सामग्री को स्थैतिक चार्ज बिल्ड-अप से बचने के लिए आस्तीन अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है.
ज़िरकोनिया को मजबूत और सख्त करने के लिए विभिन्न ऑक्साइड के साथ संशोधित किया जा सकता है, येट्रिया सहित, सामान्य स्थिरीकरण एजेंटों के रूप में सेरिया और मैग्नेशिया. एल्युमिना-स्थिर ज़िरकोनिया (सीएसजेड) आणविक जल आक्रमण के साथ-साथ उच्च लचीली ताकत और कठोरता के प्रतिरोध के कारण यह जलीय वातावरण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है.
एल्युमिना-स्थिर ज़िरकोनिया दंत प्रत्यारोपण में धातु संबंधी एब्यूटमेंट के लिए एक प्रभावी प्रतिस्थापन के रूप में काम कर सकता है, उच्च स्तर के तनाव को झेलते हुए क्राउन को प्रत्यारोपित दांतों से जोड़ने का काम करना. धातु संबंधी एब्यूटमेंट पारंपरिक रूप से टाइटेनियम से बनाए गए थे; इनमें यांत्रिक गुण बहुत अच्छे थे लेकिन सौंदर्यात्मक आकर्षण ख़राब था; सिरेमिक ने सौंदर्य गुणों में सुधार के साथ-साथ स्थायित्व में भी वृद्धि की है.
यह कठिन है
ट्रांसफ़ॉर्मेशन टफ़निंग वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा एल्युमिना मैट्रिक्स में येट्रिया-स्थिर ज़िरकोनिया जोड़ने से सिरेमिक की फ्रैक्चर कठोरता और ताकत दोनों बढ़ जाती है।. इस वृद्धि के परिणामस्वरूप अधिक लचीली शक्ति प्राप्त होती है, अस्थिभंग बेरहमी, ज़िरकोनिया-एल्यूमिना सिरेमिक का अनाज आकार वितरण और थर्मल शॉक प्रतिरोध; इसके अतिरिक्त उनमें उच्च थर्मल शॉक प्रतिरोध होता है जो उन्हें मानव शरीर पर साइड इफेक्ट या हानिकारक प्रतिक्रियाओं के बिना वाल्व सील अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त सामग्री बनाता है.
येट्रिया-स्थिर ज़िरकोनिया का जोड़ (YSZ) एल्यूमिना मैट्रिक्स शुद्ध YSZ की तुलना में आकर्षक कीमत पर अतिरिक्त ताकत और कठोरता प्रदान करता है. आगे, यह सामग्री उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध प्रदर्शित करती है, कम ढांकता हुआ स्थिरांक और अन्य एल्यूमिना कंपोजिट की तुलना में कम भंगुर होता है; इसके अलावा, यह उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोधी गुणों के साथ उच्च तापमान अनुप्रयोगों में अधिक टिकाऊ होने के कारण अन्य जिरकोनियम ऑक्साइड सिरेमिक से भी बेहतर है।.
ज़िरकोनिया कठोर एल्युमिना अपनी कठोरता के कारण काटने वाले ब्लेड के निर्माण के लिए एक आदर्श सामग्री है, प्रतिरोध पहन, गर्मी स्थिरता और घर्षण का प्रतिरोध – गुण जो इसे वैकल्पिक काटने के उपकरण निर्माण सामग्री की तुलना में बहुत कम महंगा बनाते हैं.
ZTA का उत्पादन जेल कास्टिंग प्रक्रिया का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें घोल बनाने के लिए पाउडर एल्युमिना और यट्रिया-स्टैबिलाइज्ड ज़िरकोनिया को एक साथ मिलाना शामिल है, फिर इस पदार्थ को साँचे का उपयोग करके वांछित आकार में ढालना. तरल शुष्कक से सुखाने के बाद, यह सामग्री अंततः अपने अंतिम रूप का हिस्सा बनने से पहले पायरोलिसिस और सिंटरिंग से गुजरती है.
ज़िरकोनिया-कठोर सिंटर उत्कृष्ट यांत्रिक गुण प्रदर्शित करता है, फ्रैक्चर कठोरता सहित, लचीली ताकत और लोच. अधिकतम कार्यशील तापमान है 1923 K और थर्मल विस्तार गुणांक 8.1x है 10-6 C-1 जबकि पॉइसन का अनुपात पर है 0.26 और इसकी लचीली ताकत 130ksi तक पहुंच सकती है.
ज़िरकोनिया कठोर एल्यूमिना का उत्पादन विद्युत क्षेत्र सिंटरिंग या उच्च दबाव सिंटरिंग के माध्यम से किया जा सकता है, दो प्रक्रियाएँ जो महीन क्रिस्टल के साथ अत्यधिक सघन और सख्त सिरेमिक का उत्पादन करती हैं. विद्युत क्षेत्र सिंटरिंग हरे पदार्थों को विद्युत प्रवाह के संपर्क में तब तक उजागर करती है जब तक वे चमकने न लगें, जिससे काफी कम सिंटरिंग तापमान पर सघनीकरण हो जाता है; उच्च दबाव सिंटरिंग में उच्च दबाव वाले सिंटर पाउडर का उपयोग किया जाता है जो क्रिस्टल संरचना बनाता है और साथ ही इसकी परमाणु और इलेक्ट्रॉनिक स्थिति को बदलता है.
यह गर्मी प्रतिरोधी है
ZTA एक उन्नत सामग्री है जो काटने के उपकरणों में बहुमुखी अनुप्रयोग के लिए एल्यूमिना के थर्मल गुणों के साथ जिरकोनिया की ताकत और पहनने के प्रतिरोध को जोड़ती है।, उच्च प्रदर्शन सिरेमिक और बहुत कुछ. इस संयोजन के कारण, यह अकेले किसी एक की तुलना में अधिक स्थायित्व प्रदान करता है, साथ ही टंगस्टन कार्बाइड और बोरोन नाइट्राइड दोनों से अधिक मजबूत है – उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श जो कठोरता और स्थायित्व की मांग करते हैं.
ZTA सिरेमिक अपनी बेहतर मजबूती के लिए जाना जाता है, साथ ही रासायनिक हमले और घर्षण के प्रति प्रतिरोधी होना. बेहतर संपीड़न और लचीली ताकत के साथ जो एल्यूमिना और कम तापीय विस्तार दर से आगे है, यह शीतलन प्रशंसकों जैसे शीतलन तंत्र की आवश्यकता वाले घटकों के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री विकल्प बनाता है. आगे, ZTA के यांत्रिक गुण दरार या फ्रैक्चर को रोकते हैं, जिससे यह आज बाजार में सबसे मजबूत और सबसे टिकाऊ सिरेमिक सामग्रियों में से एक बन गया है.
सिरेमिक कंपोजिट का निर्माण पारंपरिक सिंटरिंग और हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग तकनीकों के संयोजन का उपयोग करके किया जाता है. यह सुनिश्चित करता है कि सभी सामग्रियां बिना किसी अंतराल के पूरी तरह से समेकित हैं जो इसकी अखंडता से समझौता कर सकती हैं, इस प्रकार सामग्री की उच्च लचीली और संपीड़ित ताकत पैदा होती है, अकेले एल्यूमिना पर संक्षारण-प्रतिरोध श्रेष्ठता के साथ.
ध्यान दें कि ज़िरकोनिया कठोर एल्यूमिना को एल्यूमिना-कठिन ज़िरकोनिया के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए (पीछे). हालाँकि दोनों सामग्रियाँ समान कच्चे माल का उपयोग करती हैं, उनके अनुपात भिन्न हैं. ZTA में यह अनुपात इसके अंतिम गुणों को निर्धारित करता है जो इसे एप्लिकेशन-विशिष्ट विशिष्टताओं को पूरा करने की अनुमति देता है.
ZTA वाल्व सील के लिए एक आदर्श सामग्री विकल्प है, bushings, पंप के हिस्से, और इसकी बेहतर ताकत और पहनने के प्रतिरोध के कारण चिकित्सा अनुप्रयोगों में. आगे, ZTA रासायनिक रूप से स्थिर है, तापमान प्रतिरोधी, एक कुशल इन्सुलेटर, शुद्ध एल्यूमिना और येट्रियम जैसे स्थिरीकरण एजेंटों की तुलना में कम विद्युत प्रतिरोधकता के साथ, इसके प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए सेरिया और मैग्नेशिया को अक्सर स्टेबलाइजर्स के रूप में जोड़ा जा रहा है – ये ऑक्साइड मोनोक्लिनिक ज़िरकोनिया को टेट्रागोनल और क्यूबिक रूपों में बदलने में मदद करते हैं जो सामग्री को उसके मोनोक्लिनिक फॉर्म समकक्ष की तुलना में तापमान परिवर्तन और समय के साथ तापमान परिवर्तन के खिलाफ अधिक लचीला बनाता है।.
यह सस्ता है
ज़िरकोनिया एक अत्यंत सख्त और टिकाऊ सिरेमिक सामग्री है. बेहतर रासायनिक स्थिरता के साथ, उच्च शक्ति/कठोरता/संक्षारण दर/इन्सुलेशन गुण और अच्छे विद्युत इन्सुलेट गुण, ज़िरकोनिया कई अलग-अलग अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री विकल्प है – शरीर के अंगों जैसे सिरेमिक बॉडी या मेडिकल इम्प्लांट से, उन हिस्सों के लिए जिन्हें उच्च यांत्रिक शक्ति/स्थायित्व की आवश्यकता होती है जैसे कि चिकित्सा प्रत्यारोपण.
ज़िरकोनिया कठोर एल्युमिना दरार या टूटने के बिना रासायनिक संक्षारण और तापमान भिन्नता के लिए प्रतिरोधी है, एल्युमिना मैट्रिक्स के भीतर बिखरे हुए ज़िरकोनिया कणों के लिए धन्यवाद जो संपीड़न तनाव उत्पन्न करने के लिए तापीय ऊर्जा को अवशोषित करते हैं जो दरार को रोकते हैं – भट्ठी के घटकों के लिए एक आदर्श सामग्री विकल्प, औद्योगिक हीट एक्सचेंजर्स और टरबाइन इंजन घटक. आगे, ZTA की आयामी स्थिरता इसके थर्मल विस्तार के कम गुणांक के साथ मिलकर इसे भट्ठी के हिस्सों या इंजन घटकों के रूप में उपयोग के लिए एकदम सही बनाती है.
ज़िरकोनिया एल्युमिना सिरेमिक दो अलग-अलग सामग्रियों से बना है – ज़िरकोनियम ऑक्साइड और एल्यूमीनियम ऑक्साइड – ज़िरकोनियम ऑक्साइड अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के साथ सफेद रंग का होता है, जबकि एल्यूमीनियम ऑक्साइड उच्च कठोरता का दावा करता है; संयुक्त होने पर, वे एक बेहतर सिरेमिक बनाते हैं जो सख्त और इन्सुलेशन दोनों है, विभिन्न आकृतियों और आकारों में उत्पादित होने की क्षमता के साथ.
पीसने या मिलिंग जैसे घर्षण अनुप्रयोगों में सिरेमिक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है. आगे, वे अपने घिसाव प्रतिरोधी होने के कारण चिकित्सा और दंत चिकित्सा में उपयोग के लिए बेहतरीन सामग्री बनाते हैं, जैव अनुकूलता और दीर्घकालिक लागत-बचत; इन चीनी मिट्टी को एक किफायती दीर्घकालिक विकल्प बनाना.
एल्युमिना सख्त जिरकोनिया (पीछे) सिरेमिक एक उत्कृष्ट बहुउद्देशीय विकल्प है जो कई फायदों से भरपूर है. उनसे भी ज्यादा किफायती 99% समकक्ष फिर भी समान रूप से प्रभावी, ATZ उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध का दावा करता है, सामान्य तापमान पर रासायनिक जड़ता और फ्रैक्चर क्रूरता; इसके एल्युमिना और ज़िरकोनिया के अनुपात को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं के अनुसार भी तैयार किया जा सकता है.
ज़िरकोनिया कठोर एल्यूमिना का उपयोग आम तौर पर उच्च प्रदर्शन और सहनशक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है. हाल के शोध से संकेत मिलता है कि यह सूजन और घर्षण को कम करके हिप रिप्लेसमेंट सर्जरी की जटिलताओं को कम करने में मदद कर सकता है – यह दीर्घकालिक कार्यक्षमता के लिए अधिक अपेक्षा वाले युवा और सक्रिय व्यक्तियों के बीच विशेष रूप से सहायक साबित हो सकता है.