Óviðjafnanleg hörku með sirconia hertu súráli (ZTA) Keramik

Zirconia hert súrál (ZTA) keramik státar af óviðjafnanlega hörku. Þeir státa af frábærri slitþol, efnaleysi og lítill núningur fyrir áreynslulausan frammistöðu í daglegum verkefnum – að ekki sé minnst á meiri hörku og stífleika en málmar.

ZTA felur í sér metstöðug fjórhyrndar zirconia fjölkristalla þyrpingar í súráli sem gangast undir streituvöldum fasabreytingum í einklínískt form við streitu, dreifir þannig klippiálagi og stöðvar sprunguútbreiðslu, almennt þekktur sem umbreytingarherðing.

Tæringarþolið

ZTA býður upp á yfirburða efnaþol samanborið við hreint súrál og þolir mikla hitastig án niðurbrots, sem gerir það að kjörnum efnisvali fyrir iðnaðarnotkun við erfiðar aðstæður og aðstæður.

Tígleiki ZTA er aukinn með sirkon ögnum sem dreifa og gleypa orku, hjálpa til við að koma í veg fyrir sprungur. Þegar dópað með yttríumoxíði, zirconia breytist úr metstable fjórhyrndum fasa í einklínískt við streitu til að búa til þrýstiálag sem eykur brotseigu.

Zirconia-undirstaða keramik eins og ZTA inniheldur súrál agnir til að standast hitaáfall. Þetta gerir það kleift að standast hraðar hitabreytingar án þess að sprunga eða bila í hágæða forritum eins og mala og klippa; Lítil línuleg og snúningsstækkun þess veitir framúrskarandi burðargetu og afkastagetu. ZTA státar af 2-3 sinnum sterkari togstyrkur samanborið við hreint súrál á meðan það hefur lága línulega/snúningsþenslustuðla fyrir óvenjulega burðargetu og afkastagetu.

Hár stífni

ZTA sameinar styrk og endingu súráls og sirkon herslu fyrir einstakt efni fyrir krefjandi notkun. Þessi samsetning býður upp á óviðjafnanlegan styrk, beinbrotaþol, mýkt og hörku eiginleikar í einum pakka.

Claussen uppgötvaði í 1976 að það að bæta óstöðuguðu sirkoni við súrál eykur brotþol þess verulega, vegna fjórhyrninga-einoklínískrar umbreytingar á dreifðum fínum fjórhyrndum botnfalli sem er dreift í fylki þess. Slíkt metstöðugt botnfall er hindrað í að breytast þar til það losnar af sprunguframhlið sem nálgast eða annar uppspretta léttir frá þvingun sinni, eins og með því að bráðna í burtu.

Heitpressað 10mól% yttria-stöðugað sirkon (10YSZ), styrkt með annað hvort ögnum eða blóðflögum sem innihalda úr 0 til 30wt% súrálsinnihalds var háð ströngum styrk, brotseigni og hægur sprunguvöxtur próf við 1000C í lofti. Niðurstöður sýndu að hámarks beygjustyrkur og brotseigni fyrir blóðflögusamsett efni náðist með þessu samsetningarinnihaldi.

Hár togstyrkur

Zirconia keramik býður upp á óvenjulega styrkleika, seiglu, og fjölhæfni sem er langt umfram hefðbundið tæknilegt keramik. Zirconia samsetningar eins og ZTA bjóða upp á lausnir fyrir erfiðustu notkun nútímans, allt frá loftrýmisíhlutum sem þola erfiðu umhverfi til næstu kynslóðar lífeindafræðilegra ígræðslu sem eru hönnuð fyrir langlífi – veita áreiðanlegar lausnir fyrir brýnustu þarfir nútímans.

ZTA sker sig úr meðal annarra efna vegna yfirburða sveigjanleika, brotseigni og viðnám gegn sprunguútbreiðslu vegna metstöðugleika fjórhyrndra fasa þess. Þessi umbreyting í einklínískt sirkon við lágan hita þjappar saman svæðinu á undan sprunguframhlið til að stöðva frekari vöxt.

Yttria að hluta til stöðugt sirkon (Y-TZP) og cerium að hluta til stöðugt sirkon (Hvað-TZP) sýna einstaka seigleikaeiginleika svipaða ZTA vegna varðveislu á tetragonal fasa með því að viðhalda yttríum eða cerium við lægra hitastig, leyfa umbreytingu á viðráðanlegra hitastigi og sýna minni yfirborðsskemmdir við hringlaga hleðslupróf en hliðstæða súráls.

Lágur núningur

Zirconia er eitt erfiðasta verkfræðilega keramik sem völ er á og litlar núningseiginleikar þess hjálpa til við að auka slitþol á meðan það dregur úr smurþörfum.

ZTA keramik inniheldur súrál fyrir hámarks seigleika. Þetta gerir það að verkum að metstöðugar yttría-stöðugðar tetragonal zirconia agnir í súrálsfylki haldist óbreyttar, sem eftir er kristallað í krafti samtvinnuðs nets korna.

Stýrð samsetning og vinnsluaðstæður tryggja að sjálfkrafa fjórhyrninga-í-einklínísk umbreyting eigi sér stað við kælingu frá sintunarhitastigi, stuðla að fjölhögggetu í brotaþolsprófunum. Ennfremur, mikil einsleitni í súrál-sirkoni samsettum efnum með litlum kornastærðum leiðir til minni sprunguorku sem aftur þýðir styttri sprungulengd við demantainndráttarprófanir.

Mikil varmaþensla

Bindandi kraftur súrálsfylkis gerir því kleift að koma í veg fyrir að fjórhyrndar sirkon agnir breytist í einklínískar sirkon við kælingu, þannig að gera 10 mól % yttría-stöðugað zirconia-sál samsett efni stöðugt og sprungulaust.

Bæta cerium við zirconia gerir það að hluta til stöðugleika (Hvað-TZP). Ce-TZP heldur fjórhyrndum fasa sínum við stofuhita og eykur hörku verulega, brotseigni og beygjustyrkur miðað við hefðbundin tannkeramikefni.

Zirconia hert súrál samsett efni sem inniheldur Ce-TZP, yttria-stöðugað sirkon (Y-TZP), eða magnesíum stöðugt sirkon (Mg-PSZ) sýna einstaka hörku sem er betri en bæði súrál og einlitað sirkon, sem gerir ZTA að fullkomnum frambjóðanda fyrir krefjandi forrit eins og lækningaígræðslu, loftrýmisíhlutir og iðnaðarvélar. ZTA státar einnig af mörgum efnaþolseiginleikum sem vernda það gegn sýrum, saltlausnir, bráðið sölt basa sem og háan hita.