Անզուգական ամրություն ցիրկոնիայով խստացված կավահողով (ZTA) Կերամիկա

Ցիրկոնով խստացված կավահող (ZTA) կերամիկան պարծենում է անզուգական ամրությամբ. Նրանք պարծենում են բարձր մաշվածության դիմադրությամբ, քիմիական իներտություն և ցածր շփում՝ ամենօրյա առաջադրանքներում հեշտ կատարման համար – Էլ չենք խոսում ավելի բարձր կարծրության և կոշտության մասին, քան մետաղները.

ZTA-ն ներառում է մետաստաբիլ ցիրկոնային ցիրկոնային պոլիկրիստալ ագլոմերատներ ալյումինե մատրիցայում, որոնք ենթարկվում են սթրեսից առաջացած փուլային փոխակերպմանը մոնոկլինիկական ձևի սթրեսի պայմաններում:, այդպիսով ցրելով կտրվածքային լարվածությունը և դադարեցնելով ճաքերի տարածումը, սովորաբար հայտնի է որպես փոխակերպման խստացում.

Կոռոզիոն դիմացկուն

ZTA-ն առաջարկում է բարձր քիմիական դիմադրություն՝ համեմատած մաքուր կավահողի և կարող է դիմակայել ծայրահեղ ջերմաստիճաններին՝ առանց քայքայման, դարձնելով այն իդեալական նյութական ընտրություն արդյունաբերական կիրառությունների համար ծանր միջավայրում և պայմաններում.

ZTA-ի ամրությունը մեծանում է ցիրկոնիայի մասնիկներով, որոնք ցրում և կլանում են էներգիան, օգնում է կանխել ճաքերը. Երբ քսվում է իտրիումի օքսիդով, Սթրեսի ժամանակ ցիրկոնիան փոխվում է մետաստաբիլ տետրագոնալ փուլից մինչև մոնոկլինիկ՝ ստեղծելով սեղմող լարումներ, որոնք մեծացնում են կոտրվածքների ամրությունը.

Ցիրկոնիայի վրա հիմնված կերամիկա, ինչպիսին է ZTA-ն, պարունակում է ալյումինի մասնիկներ՝ ջերմային ցնցումներին դիմակայելու համար. Սա թույլ է տալիս դիմակայել ջերմաստիճանի արագ փոփոխություններին, առանց ճաքերի կամ ձախողումների բարձր արդյունավետության կիրառություններում, ինչպիսիք են հղկումը և կտրումը:; դրա ցածր գծային և ոլորող ընդլայնումը ապահովում է ակնառու կրող կարողություններ և կատարողական հնարավորություններ. ZTA-ն պարծենում է 2-3 անգամ ավելի ուժեղ առաձգական ուժ՝ համեմատած մաքուր կավահողի հետ՝ ունենալով ցածր գծային/շրջադարձային ընդարձակման գործակիցներ՝ բացառիկ բեռ կրող հզորությունների և կատարողականության համար.

Բարձր կոշտություն

ZTA-ն համատեղում է ալյումինի ուժն ու դիմացկունությունը ցիրկոնային ամրացման հետ՝ բացառիկ նյութի համար՝ պահանջկոտ կիրառությունների համար:. Այս համադրությունը տալիս է անզուգական ուժ, կոտրվածքի ամրություն, առաձգականության և կարծրության հատկությունները մեկ փաթեթում.

Կլաուսենը հայտնաբերել է 1976 որ անկայուն ցիրկոնիան ավելացումը կավահողին զգալիորեն մեծացնում է կոտրվածքի դիմացկունությունը, շնորհիվ իր մատրիցով ցրված նուրբ քառանկյուն նստվածքների քառանկյուն-մոնոկլինիկ փոխակերպման. Նման մետակայուն նստվածքները սահմանափակվում են փոփոխվելուց մինչև ազատվելը մոտեցող ճեղքի ճակատի կամ դրանց սահմանափակումից ազատվելու այլ աղբյուրի պատճառով:, ինչպես հալվելով.

Տաք սեղմված 10 մոլ% իտրիա-կայունացված ցիրկոնիա (10ԵՍԶ), ամրապնդված կամ մասնիկներով կամ թրոմբոցիտներով, որոնք պարունակում են 0 մինչև 30 wt% ալյումինի պարունակությունը ենթարկվել է խիստ ամրության, կոտրվածքի ամրության և ճաքերի դանդաղ աճի թեստեր օդում 1000C ջերմաստիճանում. Արդյունքները ցույց են տվել, որ թրոմբոցիտների կոմպոզիտների ճկման առավելագույն ամրությունը և կոտրվածքի դիմացկունությունը ձեռք են բերվել այս կազմի պարունակությամբ.

Բարձր առաձգական ուժ

Ցիրկոնիայի կերամիկան առաջարկում է ուժի արտասովոր համադրություն, ճկունություն, և բազմակողմանիություն, որը գերազանցում է ավանդական տեխնիկական կերամիկան. ZTA-ի նման ցիրկոնիայի ձևակերպումները լուծումներ են տալիս այսօրվա ամենադժվար կիրառությունների համար՝ սկսած օդատիեզերական բաղադրիչներից, որոնք դիմանում են կոշտ միջավայրին մինչև հաջորդ սերնդի կենսաբժշկական իմպլանտներ, որոնք նախատեսված են երկարակեցության համար: – ապահովելով հուսալի լուծումներ այսօրվա ամենահրատապ կարիքների համար.

ZTA-ն այլ նյութերից առանձնանում է իր ճկման բարձր ամրության շնորհիվ, կոտրվածքի դիմացկունություն և ճաքերի տարածման դիմադրություն՝ շնորհիվ իր մետաստաբիլ քառանկյուն փուլի. Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում այս վերափոխումը մոնոկլինիկ ցիրկոնիային սեղմում է գոտին ճաքի ճակատից առաջ՝ դադարեցնելու հետագա աճը.

Yttria-ն մասամբ կայունացրել է ցիրկոնիան (Y-TZP) և Ցերիումի մասնակի կայունացված ցիրկոնիան (Ինչ-TZP) ցուցադրում է բացառիկ ամրության բնութագրեր, որոնք նման են ZTA-ին, քանի որ տետրագոնալ փուլը պահպանվում է ցածր ջերմաստիճաններում իտրիան կամ ցերիումի պահպանման միջոցով, թույլ տալով փոխակերպումը ավելի կառավարելի ջերմաստիճանի միջակայքում և ցույց տալով ավելի քիչ մակերեսային վնաս ցիկլային բեռնման փորձարկումների ժամանակ, քան ալյումինի գործընկերները.

Ցածր շփում

Ցիրկոնիան առկա ամենադժվար ինժեներական կերամիկայից մեկն է, և դրա ցածր շփման հատկությունները օգնում են բարձրացնել մաշվածության դիմադրությունը, միաժամանակ նվազեցնելով քսման պահանջները:.

ZTA կերամիկան պարունակում է կավահող՝ առավելագույն ամրության համար. Սա թույլ է տալիս մետաստաբիլ իտրիա-կայունացված քառանկյուն ցիրկոնի մասնիկներին ալյումինի մատրիցայում մնալ անփոփոխ, մնալով բյուրեղացած հացահատիկների միահյուսված ցանցի շնորհիվ.

Վերահսկվող կազմը և մշակման պայմանները ապահովում են, որ ինքնաբուխ քառանկյունից մոնոկլինիկ փոխակերպումը տեղի չի ունենա սինթրման ջերմաստիճանից սառչելիս:, նպաստում է կոտրվածքների ամրության փորձարկման բազմակի հարվածների կարողությանը. Ավելին, բարձր միատարրությունը ալյումինա-ցիրկոնիային կոմպոզիտներում փոքր հատիկավոր չափերով հանգեցնում է ճաքի ավելի ցածր էներգիայի, որն իր հերթին վերածվում է ճաքերի ավելի կարճ երկարության ադամանդի ներթափանցման փորձարկումների ժամանակ:.

Բարձր ջերմային ընդլայնում

Ալյումինե մատրիցայի կապող ուժը թույլ է տալիս կանխել քառանկյուն ցիրկոնի մասնիկները սառչելուց հետո անցնել մոնոկլինիկ ցիրկոնիային:, դրանով իսկ դարձնելով 10 խալ % Իտրիա-կայունացված ցիրկոնիա-ալյումինե կոմպոզիտները կայուն են և առանց ճաքերի.

Ցերիումի ավելացումը ցիրկոնիային թույլ է տալիս այն մասամբ կայունացնել (Ինչ-TZP). Ce-TZP-ը պահպանում է իր քառանկյուն փուլը սենյակային ջերմաստիճանում և զգալիորեն մեծացնում է ամրությունը, կոտրվածքի դիմացկունություն և ճկման ուժ՝ համեմատած ավանդական ատամնաբուժական կերամիկական նյութերի հետ.

Ցիրկոնիայով խստացված ալյումինե կոմպոզիտներ, որոնք ներառում են Ce-TZP, իտտրիա-կայունացված ցիրկոնիան (Y-TZP), կամ մագնեզիայով կայունացված ցիրկոնիա (Mg-PSZ) ցուցաբերում են բացառիկ ամրություն, որը գերազանցում է կավահողին և մոնոլիտ ցիրկոնիային, ZTA-ն դարձնելով կատարյալ թեկնածու բժշկական իմպլանտների նման պահանջկոտ հավելվածների համար, օդատիեզերական բաղադրիչներ և արդյունաբերական մեքենաներ. ZTA-ն նաև պարծենում է քիմիական դիմադրության բազմաթիվ հատկություններով, որոնք պաշտպանում են այն թթուներից, աղ լուծումներ, հալած աղեր ալկալիներ, ինչպես նաև բարձր ջերմաստիճան.