Ցիրկոնով խստացված կավահող

Ալյումինա-ցիրկոնային կոմպոզիտները կարծրանում են ցիրկոնիայի նուրբ քառանկյուն մասնիկների սթրեսից առաջացած փոխակերպման միջոցով:, ամուր նյութեր՝ ծայրահեղ ուժով և ամրությամբ, որոնք դրանք հարմար են դարձնում տարբեր կիրառությունների և միջավայրերի համար.

Gelcasting-ը օգտագործվել է ZTA նմուշներ պատրաստելու համար, զգույշ ուշադրություն դարձնելով տարբեր պինդ բեռնումներով ցեխի պատրաստման օպտիմալացմանը, կաղապարման և կաղապարման գործընթացներ, լուծիչով չորացում (օսմոտիկ ընդդեմ օդի չորացման), և պիրոլիզի և սինթերման գործընթացները ժ 1550 և 1650 degC չորացման նպատակով. Խտություն, կարծրություն, Կոտրվածքի ամրության և ճկման ուժի գնահատումներն իրականացվել են գելքաստինգի միջոցով պատրաստված բոլոր նմուշների վրա.

Այն ունի բարձր կարծրություն

Ցիրկոնը խստացրեց կավահող (ZTA) իդեալական է պահանջկոտ ծրագրերի համար՝ շնորհիվ իր բարձր կարծրության. Պատրաստված է գել ձուլման միջոցով, ZTA-ն առաջարկում է ծախսերի խնայողություն այլ կերամիկական նյութերի համեմատ՝ միաժամանակ պարծենալով գերազանց ուժով. ZTA-ն կարող է հանդուրժել ջերմաստիճանը 1650 degC-ը, մինչդեռ մնում է ծախսարդյունավետ, քանի որ այն բաղկացած է իտրիայով կայունացված ցիրկոնիայի և ալյումինի փոշիներից, որոնք համակցված են գելային ձուլման և սինթրման տեխնիկայի միջոցով:.

ZTA կերամիկան առանձնանում է իր ուշագրավ ամրության շնորհիվ՝ տետրագոնալից մոնոկլինիկ փուլերի փոխակերպման շնորհիվ։, բարձրացնելով կոտրվածքի ամրությունը երկուսով. Այս մեխանիզմը պայմանավորված է դրանց առաձգական մոդուլի տարբերություններով իրենց համապատասխան փուլերի միջև – ցիրկոնիան և կավահողին համապատասխանաբար – նշանակում է, որ ֆազային վերափոխման ժամանակ ստեղծված սթրեսային դաշտերը իրականում գործում են ճաքերի տարածումը մեղմելու համար՝ ZTA-ն դարձնելով ավելի կոշտ, քան ավանդական ալյումինե կերամիկայից:.

Ցիրկոնով ամրացված կավահողն ունի բարձր կարծրություն և ճեղքման դիմացկունություն AlN-ի համեմատ, ինչպես նաև բարձր ճկման ուժ՝ համեմատած այդ երկու նյութերի հետ, դարձնելով այն գերազանց թեկնածու ավտոմոբիլային և կայուն էներգիայի կիրառման համար. Ավելին, ZTA-ն ունի բարձր ջերմային ցնցումների դիմադրություն, ինչպես նաև լավ էլեկտրական մեկուսացման հատկություններ, դարձնելով այն պիտանի ավտոմոբիլային օգտագործման և այլ բժշկական օգտագործման համար; ընդ որում, ZTA-ն չի ցուցադրում ԴՆԹ-ի վնաս կամ քաղցկեղածին ազդեցություն կաթնասունների բջիջներում, ապահովելով պոտենցիալ օգտագործումը որպես ատամնաբուժական իմպլանտի նյութ՝ շնորհիվ իր գերազանց մեխանիկական հատկությունների և կենսահամատեղելիության հատկությունների.

Այն ունի բարձր ամրություն

Ցիրկոնը խստացրեց կավահող (ZTA), կամ ցիրկոնիումով ամրացված կավահող, կերամիկական նյութ է՝ կազմված և՛ ալյումինից, և՛ ցիրկոնից, որն առաջարկում է բացառիկ մեխանիկական հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր ճկման ամրությունը, կոտրվածքի ամրություն, առաձգականություն, կարծրություն և մաշվածության դիմադրություն. Այս նյութերի միջև հարաբերակցությունը հեշտությամբ կարող է փոփոխվել՝ հատուկ կիրառություններին համապատասխանելու համար; ZTA արտադրանքները գերազանցում էին մաքուր ցիրկոնիայով պատրաստվածներին՝ միաժամանակ լինելով ավելի ծախսարդյունավետ.

Այս նյութը հաջողությամբ օգտագործվել է կոնքազդրային ազդրի փոխարինող ազդրային գլխի և ացետաբուլյար գծերի մեջ՝ շնորհիվ իր կենսահամատեղելիության և երկարաժամկետ բեռը կրելու հնարավորությունների:. Այնուամենայնիվ, դրա համապատասխանությունը նախ պետք է գնահատվի in vivo-ում.

ZTA-ն հասնում է բարձր ամրության՝ շնորհիվ իր մետակայուն քառանկյուն կառուցվածքի և կավահողային մատրիցից ստացվող սեղմման ուժի, որտեղ բարձր առաձգական լարումները առաջացնում են փոխակերպման խստացում; այսինքն, ցիրկոնիան վերածվում է մոնոկլինիկ ձևերի, երբ ենթարկվում է կավահողային մատրիցից սեղմման ուժերին, արտադրելով սթրեսային էներգիաներ, որոնք դանդաղեցնում կամ դադարեցնում են ճաքերի տարածումը, դրանով իսկ առաջացնելով տրանսֆորմացիոն խստացնող ազդեցություններ, որոնք կանխում են ճաքերի տարածումը.

ZTA-ն ունի զգալիորեն ուժեղացված ճկման ուժ 99% ալյումինե կերամիկա՝ շնորհիվ իր մետաստաբիլ քառանկյուն փուլի և ալյումինի մատրիցայի, այս առումով զգալիորեն գերազանցում է նրան. Այնուամենայնիվ, ալյումինա-ցիրկոնի կոմպոզիտները կարող են փխրուն դառնալ ցածր միատարրության և օդի փակման, ինչպես նաև մասնիկների կուտակման պատճառով, ինչը հանգեցնում է կետային թերությունների և ճկման ուժի նվազմանը: – Այնուամենայնիվ, դրա արդյունավետությունը գերազանցում է ավանդական կավահող կերամիկական արտադրանքը ինչպես բժշկական, այնպես էլ արդյունաբերական կիրառություններում.

Այն ունի բարձր ամրություն

Ցիրկոնով ամրացված կավահողն չափազանց դիմացկուն նյութ է, ինչը հարմար է դարձնում այն ​​կրող ծրագրերի համար. Արտադրվում է սթրեսից առաջացած նուրբ քառանկյուն ցիրկոնի մասնիկների փոխակերպման միջոցով ալյումինի մատրիցայի մեջ, դրա արտադրությունը հանգեցնում է մասնիկների խիստ միասնական բաշխման՝ բացառիկ ամրության և ամրության հատկություններով.

Կերամիկան նույնպես բարձր դիմացկուն է քիմիական կոռոզիայից. Այն հարմար է բազմաթիվ օգտագործման համար, ներառյալ բժշկական իմպլանտները և ատամնաբուժական նյութերը, քանի որ այն կարող է դիմակայել մարմնի հեղուկների և քիմիական նյութերի կրկնվող ազդեցությանը:.

ZTA-ն աչքի է ընկնում նաեւ ջերմային ցնցումների դիմադրությամբ, քանի որ նրա ցիրկոնի մասնիկները, որոնք ցրված են ալյումինե մատրիցայի մեջ, կլանում են ջերմային էներգիան և ստեղծում սեղմման լարումներ՝ ճաքերի առաջացումից խուսափելու համար – սա թույլ է տալիս ZTA կերամիկան անվտանգ օգտագործել բարձր ջերմաստիճանի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են վառարանների բաղադրիչները և տուրբինային շարժիչի մասերը, առանց վնասելու կամ խափանելու վտանգի:.

ZTA-ն իր ուժը ստանում է իր կառուցվածքից և նանոմասնիկների բաշխումից, ինչպես նաև տաք իզոստատիկ սեղմում և սովորական սինթերում՝ հուսալիության բարձրացման համար. Լրացուցիչ ճկունության համար, այն կարող է արտադրվել նաև սոլ-գել պատրաստելու մեթոդներով, որոնք մոլեկուլները վերածում են պինդ մարմինների – Այս դեպքում ալյումինի փոշին և ցիրկոնիայի փոշիները համակցելով գելանման հեղուկում, որը կարող է այնուհետև ձևավորվել տարբեր ձևերի, նախքան ջեռոցում թխելը, մինչև կպչունությունը տեղի ունենա, նախքան կաղապարումից և չորացնելուց հետո ստացվի ZTA բարձր խտության նուրբ բյուրեղային կառուցվածքներով և փոփոխված բյուրեղներով:, ատոմային, էլեկտրոնային վիճակներ, որոնք հանգեցնում են ZTA-ի, որոնք ցուցադրում են բարձր խտություն, ինչպես նաև փոփոխված բյուրեղ, ատոմային վիճակներ, ինչպես նաև փոփոխված բյուրեղային կառուցվածքներ, փոփոխված բյուրեղային կառուցվածքները, ինչպես նաև փոփոխված բյուրեղները, ատոմային վիճակներ, որոնք հանգեցնում են փոփոխված բյուրեղների, ատոմային վիճակներ՝ հուսալիության բարձրացման համար.

Այն ունի բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն

ZTA նյութն առաջարկում է բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն, այն հարմարեցնելով ծայրահեղ ամրություն պահանջող ծրագրերի համար. Ավելին, դրա կոռոզիոն դիմադրությունը և ճկման ավելի բարձր ուժը ZTA-ին հարմարեցնում են մինչև ջերմաստիճանի երկարատև ազդեցության համար. 1773 Կ – դարձնելով այն գերազանց ընտրություն սարքավորումների երկարատև ազդեցության բարձր ջերմության մակարդակի համար.

Վերջին հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ ցիրկոնիան ուժեղացնում է ալյումինի մեխանիկական հատկությունները, մասնավորապես նրա ամրությունը և ճկման ուժը. Այս ազդեցությունը տեղի է ունենում, քանի որ ցիրկոնիայի մասնիկները ճնշում են կավահող մատրիցայի վրա, երբ սթրեսի տակ են:; Այս սեղմիչ սթրեսը օգնում է նվազեցնել ճաքերի տարածումը, միաժամանակ մեծացնելով կոտրվածքի ամրությունը.

Բազմաթիվ գործոններ ազդում են ZTA կոմպոզիտների աշխատանքի վրա, ինչպես, օրինակ, դրա սինթրման մեթոդներն ու ջերմաստիճանները, ինչպես նաև ավելացված ցիրկոնի քանակությունը. Ընդհանրապես, ավելի շատ ցիրկոնիա ավելացնելը հակված է բարելավելու կատարողականությունը; Այնուամենայնիվ, չափազանց շատ ցիրկոնիան կարող է նվազեցնել նրա ճկման ուժը, ինչպես նաև կոտրվածքի ամրությունը.

Ալյումինա-ցիրկոնիայով ամրացված կավահող (ԱՅԴ) առաջադեմ տեխնիկական կերամիկական նյութ է, որն օգտագործվում է տարբեր արդյունաբերական ծրագրերում. Կառուցված է կավահողից և ցիրկոնիումի օքսիդից, որոնք միացված են կերամիկական կապերով, որոնք մեծացնում են նյութի ճկման ամրությունը և ճեղքման դիմացկունությունը, AZT-ը հիանալի նյութ է դարձնում բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ գտնվող մեքենաների համար, ինչպիսիք են ջեռոցները և վառարանները.