Maximalizálja a tartósságot cirkónium-oxiddal edzett alumínium-oxid komponensekkel
A ZTA kerámiák a hagyományos timföldkerámiákkal összehasonlítva kiváló tribológiai tulajdonságokkal rendelkeznek, így ideális választás a vágószerszámokhoz, csapágyak, szivattyúk és folyadékkezelő alkatrészek.
Stressz alatt, a cirkónium-oxid részecskék a metastabil tetragonális kristályszerkezetekről a monoklin szerkezetűek felé tolódnak el, térfogat-növekedést eredményez, amely összenyomja az alumínium-oxid mátrix repedéseit, és jelentősen javítja a törési szívósságot.
Kopásállóság
Cirkónium-oxid edzett alumínium-oxid (ZTA) rendkívül tartós anyag. Sérülés nélkül ellenáll az ütési kopásnak vagy a súrlódási kopásnak; így kiváló anyagválasztás a kerekek vágásához. Továbbá, A ZTA ellenáll a magas hőmérsékletnek anélkül, hogy megsérülne vagy leromlana.
A ZTA rendkívül ellenálló a kémiai korrózióval szemben, így kiváló anyagválasztás orvosi implantátumokhoz. Biokompatibilis és ellenáll a testfolyadékkal való érintkezésnek, A ZTA nagy hajlítószilárdsággal is büszkélkedhet – tökéletes csípőprotézishez.
A ZTA finom tetragonális cirkónium-oxid részecskék feszültség által kiváltott átalakulásával jön létre monoklin alakúvá. Ez növeli a törési szilárdságot a repedések körüli terek kiterjesztésével. Mint olyan, A ZTA sokkal erősebbnek és tartósabbnak bizonyult, mint az alumínium-oxid kopásos alkalmazásokhoz.
Korrózióállóság
Cirkónium-oxid edzett alumínium-oxid (ZTA) egy fejlett műszaki kerámiaanyag, amelyet erőssége miatt széles körben használnak az iparban, szívósság, kopásállósági és korrózióállósági tulajdonságok. A ZTA számos ágazatban talál alkalmazást, beleértve az autógyártást és az űrkutatást az olyan alkatrészek számára, mint a motoralkatrészek, gázturbinák és mechanikai alkatrészek, miközben kopóalkatrészként szolgálnak a szivattyúkban, megmunkálási alkalmazásokhoz használt tömítések és vágószerszámok. Biokompatibilitása miatt az orvosi helyszíni műtétek is alkalmazhatják ezt az anyagot.
Ennek az anyagnak a tartóssága a feszültség által kiváltott átalakulási szilárdítási folyamatnak köszönhető, amelyben az alumínium-oxid mátrixban lévő cirkónium-oxid részecskék monoklin struktúrákká alakulnak át a feszültséget kiváltó transzformációs keményedés révén, elősegíti a repedések bezárását és növeli a törési szilárdságot, így megvédi magát a különféle környezeti hatásoktól, például a foszforsavtól, kénsav és desztillált víz. Ez lehetővé teszi, hogy ellenálljon a korróziónak.
High Strength
Az alumínium-oxid és a cirkónium-oxid kombinálása nagyobb szilárdságot és törésállóságot eredményez a szabványos alumínium-oxidhoz képest, így a ZTA kiváló anyagválasztás az ütési terhelésnek kitett alkatrészekhez. Továbbá, A ZTA kiváló vegyi korrózióállósággal is büszkélkedhet.
A ZTA kiváló keménységgel és szilárdsággal büszkélkedhet, mivel a tetragonális cirkónium-oxid részecskék monoklin kristályokká alakulnak át feszültség által kiváltott átalakuláson keresztül mechanikai terhelés vagy hőmérséklet-ingadozások következtében., és ezt követő nyomás a monoklin cirkónium-oxid kristályképződésből, amely egy alumínium-oxid mátrixot összenyom, nagy erőt adva neki, tartósság, és hősokkállóság.
Ez az egyedülálló kerámia rendkívül magas hajlítószilárdsággal és alacsony hőtágulási együtthatóval is büszkélkedhet, így tökéletes a hűtési mechanizmusokat igénylő alkalmazásokhoz. Továbbá, ellenáll a korrozív vegyi anyagoknak – beleértve a testfolyadékokat is – alkalmassá teszi az orvosi implantátumokat emberben történő elhelyezésre anélkül, hogy az idő múlásával leromolnának, így a betegek kényelmes élményben részesülhetnek anélkül, hogy aggódnának az implantátum idővel bekövetkező romlása miatt.
Magas szívósság
A ZTA kerámiák javítják az alumínium-oxid szívósságát a cirkónium-oxid részecskék feszültség által kiváltott finom részecskéivé történő átalakulásával, szintereléssel és forró izosztatikus préseléssel érhető el (CSÍPŐ). Attól függően, hogy mennyi cirkónia van a mátrixában, A ZTA szívóssága alacsony vagy nagy lehet.
Clausen bemutatta 1976 hogy a nem stabilizált cirkónium-oxidot tartalmazó alumínium-oxid mátrixok keményíthetők a mechanikai tulajdonságok javítása érdekében azáltal, hogy nem stabilizált cirkónium-oxid kristályokat tartalmaznak finoman diszpergált metastabil csapadékként, mint például a stabilizálatlan cirkónium-oxid kristályokból képződők, a mechanikai tulajdonságok javítására. Ezt a pontot repedésterjedés segítségével bizonyította; amikor a repedések előrehaladtak az anyagon és összenyomták annak zónáját a csúcsuk előtt, akkor átalakulhatnak monoklin fázisba, és könnyebben átalakulhatnak, mint egyébként..
Ez a keményítő mechanizmus növeli az alumínium-oxid hajlítószilárdságát és törési szívósságát, miközben növeli a keménységet, páratlan kompozit anyag létrehozása, amely alkalmas a nagy keménységet igénylő alkalmazásokhoz, merevség, törésállósági és hűtési követelmények, mint például az ipari marók, kopó alkatrészek vagy hűtőalkatrészek marása.