Zirkonyòm oksid ak oksid aliminyòm mete ansanm sede Zirconia Toughened Alumina (ZTA), yon materyèl eksepsyonèl nan anpil aplikasyon. Pwopriyete mekanik, fòs, severite ka zo kase, elastisite, dite ak rezistans mete yo trè apresye nan materyèl sa a seramik konpoze ki fè pati klas la nan konpoze AZ.. ZTA te vin pi pito chwa pou gwo fòs mekanik, rezistans tèmik ak rezistans korozyon.
Dekode Konpozisyon ak Estrikti
Pami lòt bagay, Zirkonya Toughened Alumina konsiste de grenn zirkonya ki gaye inifòm nan yon matris alumina.. Nòmalman, sa gen ladann 10-20% volim ZrO2 nan alumina. Tou depan de pwopòsyon yo, melanj konstitiyan kontribye nan seramik ak karakteristik espesifik depann sou yon aplikasyon an patikilye.
Blòk Konstriksyon: Alumina ak zirkonya
Konpozan prensipal yo ki melanje pou fòme ZTA yo se alumina ak zirkonya. Anplis, enplantasyon òtopedik yo te itilize materyèl seramik sa a ke yo rekonèt kòm oksid aliminyòm (Al2O3) nan listwa akòz bon biocompatibility li yo ak gwo fòs mekanik li yo ak rezistans ka zo kase.
Yon lòt pwopriyete eksepsyonèl nan zirkonya se pousantaj ki ba li yo nan korozyon kòm byen ke bon estabilite chimik ak gwo fòs mekanik.. Modil Young li yo se nan menm lòd nan grandè ak alyaj asye pur.
Kijan Li Fè
Pou pwodwi ZTA vle di kreye grenn zirkonya tetragonal-faz distribye inifòm nan tout yon matris alumina.. Yon konsantrasyon estrès pwent krak ka chanje yon estrikti kristal tetragonal nan yon sèl monoklinik kidonk mennen nan yon ogmantasyon asosye nan volim zirkonya.. Ekspansyon volim sa yo efektivman ranvèse oswa sispann kwasans lan nan krak ki mennen nan pi gwo severite ak fòs.
Pwopriyete mekanik ZrO2-Al2O3 seramik
Gen yon pakèt pwopriyete mekanik ekspoze pa ZTA ki gen ladan dite siperyè pase alumina konvansyonèl ak valè dansite menm jan an., pi wo fòs flexural pase aluminas konvansyonèl ak pi ba pase zirconias konvansyonèl koyefisyan ekspansyon lineyè tèmik (CLTE).
Zirconia Toughened Alumina gen gwo fòs mekanik epi li reziste tèmik kidonk li pa korode.. Anba a se kèk nan pwopriyete ZTA yo:
Valè pwopriyete
Fòmil chimik Zr-Al2O3
Dansite 4.1-4.38 g/cm^3
Dite 1750-2100 Bouton
Elastisite 45-49 x 10^6 psi
Fòs flexure 100-145 ksi
Pwopòsyon Poisson a 0.26
Severite Frakti 5-7 MPa m^1/2
Koefisyan ekspansyon tèmik 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Kondiktivite tèmik 20.0-21.0 W/mK
Rezistans chòk 325 °C
Maksimòm Tanperati Travay 1650 °C
Aplikasyon nan Seramik ZrO2-Al2O3
Zirconia Toughened Alumina yo itilize nan divès aplikasyon tankou sa yo ki mande pou gwo fòs ak rezistans mete.. Men sa yo enkli sele valv, manch, ponp piston, flite bouch ak lòt pati endistriyèl.
Biokonpatibilite nan ZTA
Nan divès etid, Yo te rapòte ke ZTA pa pwodui okenn reyaksyon negatif tisi sou enplantasyon konsa fè li yon bon kandida pou konpozan òtopedik ki bay chaj.. Anplis de sa, dite a, severite ak fòs ekspoze nan seramik zirkonya-alumina fè yo anfòm pou konpozan òtopedik ki pote chaj..
ZTA nan artroplasti anch
Te gen deliberasyon konsiderab sou seramik tankou alumina, zirkonya ak zirkonya alumina sere (ZTA) kòm materyèl apwopriye nan atroplasti anch . Avantaj sa yo nan ZTA yo te reyalize san yo pa gen enkòpore dezavantaj yo ki asosye ak zirkonya ki estabilize ittria ki montre pwopriyete mekanik segondè oswa alumina ak inertness segondè li yo..
ZTA nan artroplasti jenou
Sitou, desen implant seramik pou artroplasti total jenou (TKA) yo te devlope yo nan lòd yo jere pwoblèm nan nan reyaksyon alèjik ki ka rive nan pasyan lè konpozan modèn Titàn oswa cobalt-chromium alyaj lage patikil mete.. Zirkonya alumina solid (ZTA) Matrix Composite se yon biomateryèl dènye kri pou aplikasyon sa yo.
ZTA: Lavni an pwomèt
Sa a enplike rechèch kontinyèl ak devlopman sou fason pou amelyore atribi ZTA ak itilizasyon potansyèl li yo.. Yon lòt alumina zirkonya solid ki te trete an pakèt te fèt ak pwopriyete mekanik an tèm de fòs flexural anpil mwens pase sa ki soti nan Biolox® Delta ki disponib nan komès.. Yon lòt, tankou silisyòm nitrure seramik konpoze te prezante dènyèman nan atroplasti anch montre tou pi wo fòs pase alumina.Lavni an se klere pou ZTA ak anpil aplikasyon ak pwopriyete siperyè.. Se poutèt sa, ak teknoloji evolye, li espere ke ZTA pral baz pou nouvo konsèp sou plizyè fwon espesyalman sou byomedsin.