Zirconia hert súrál

Ál-sirconia samsett efni eru hert með streituvöldum umbreytingu á fínum tetragonal zirconia agnum í harðar, sterk efni með gríðarlegan styrk og hörku sem gera þau hentug fyrir margvísleg notkun og umhverfi.

Gelcasting var notuð til að búa til ZTA sýni, með vandlega athygli að hámarka undirbúning slurry með mismunandi fasta hleðslu, mótunar- og mótunarferli, leysiþurrkun (osmótísk á móti loftþurrkun), og pyrolysis og sintrunarferli kl 1550 og 1650 degC til þurrkunar. Þéttleiki, hörku, Mat á brotaþoli og beygjustyrk voru framkvæmt á öllum sýnum sem voru framleidd með gelsteypu.

Það hefur mikla hörku

Sirkon hert súrál (ZTA) er tilvalið fyrir krefjandi notkun vegna mikillar hörku. Framleitt með gelsteypu, ZTA býður upp á kostnaðarsparnað umfram önnur keramikefni en státar af yfirburða styrk. ZTA þolir hitastig á 1650 degC á meðan það er hagkvæmt vegna þess að það samanstendur af dufti úr yttría-stöðuguðu sirkoni og súráli sem hefur verið sameinað með hlaupsteypu og sintunaraðferðum.

ZTA keramik sker sig úr vegna ótrúlegrar hörku vegna umbreytingar þess úr fjórhyrndum í einklíníska fasa, auka brotseigu um allt að tvö. Þetta fyrirkomulag stafar af mismun á mýktarstuðul þeirra á milli þeirra fasa – sirkon og súrál í sömu röð – sem þýðir að streitureitir sem myndast við fasabreytingu virka í raun til að draga úr sprunguútbreiðslu sem gerir ZTA mun harðara en hefðbundið súrál keramik.

Sirkon hert súrál státar af yfirburða hörku og brotseigu yfir AlN, auk yfirburða beygjustyrks miðað við bæði þessi efni, sem gerir það að frábærum frambjóðanda fyrir bíla og sjálfbæra orkunotkun. Ennfremur, ZTA hefur yfirburða hitaáfallsþol sem og góða rafeinangrunareiginleika, sem gerir það hentugt fyrir bílanotkun og aðra læknisfræðilega notkun; þar að auki, ZTA sýnir ekki DNA skemmdir eða krabbameinsvaldandi áhrif í spendýrafrumum, veita hugsanlega notkun sem tannígræðsluefni vegna framúrskarandi vélrænna eiginleika þess og lífsamrýmanleika.

Það hefur mikla hörku

Sirkon hert súrál (ZTA), eða sirkon hert súrál, er keramik efni sem samanstendur af bæði súrál og sirkon sem býður upp á einstaka vélræna eiginleika eins og mikla sveigjanleika, beinbrotaþol, mýkt, hörku og slitþol. Auðvelt er að breyta hlutfallinu milli þessara efna til að mæta sérstökum forritum; ZTA vörurnar eru betri en þær sem eru gerðar með hreinu sirkonsteini á sama tíma og þær eru hagkvæmari.

Þetta efni hefur verið notað með góðum árangri í mjaðmaskipti á lærleggshöfum og acetabular liners vegna lífsamhæfis þess og langtíma burðargetu. Hins vegar, Fyrst verður að meta hæfi þess in vivo.

ZTA nær mikilli hörku vegna metstöðugrar fjórhyrningsbyggingar og þrýstikrafts frá súráli, þar sem mikil togspenna veldur umbreytingarhörku; það er, sirkon breytist í einklínísk form þegar það verður fyrir þjöppunarkrafti frá súráli, framleiðir streituorku sem hægja á eða stöðva sprunguútbreiðslu og mynda þar með umbreytingarherðandi áhrif sem koma í veg fyrir sprunguútbreiðslu.

ZTA státar af verulega auknum beygjustyrk yfir 99% súrál keramik vegna metstable fjórhyrninga fasa og súráls fylki, fara verulega fram úr henni í þessum efnum. Hins vegar, súrál-sirconia samsett efni geta orðið brothætt vegna minni einsleitni og loftfestingar sem og agnaþéttingar sem leiðir til punktgalla og minnkaðs beygjustyrks – samt er frammistaða þess betri en hefðbundin súráls keramik í læknisfræði og iðnaði.

Það hefur mikinn styrk

Sirkon hert súrál er einstaklega endingargott efni, sem gerir það hentugt fyrir burðarþol. Framleitt með streituvöldum umbreytingu á fínum tetragonal sirconia agnum í súrálsfylki, framleiðsla þess skilar sér í mjög jafnri agnadreifingu með óvenjulegum styrkleika- og seigleikaeiginleikum.

Keramik er einnig mjög ónæmt fyrir efnatæringu. Það er hentugur til margra nota, þar á meðal lækningaígræðslur og tannefni vegna getu þess til að standast endurtekna útsetningu fyrir líkamsvökva og efnum.

ZTA sker sig einnig úr með hitaáfallsþol, þar sem sirkon agnir þess dreifðar í súrálsfylki gleypa hitaorku og skapa þrýstispennu til að forðast sprungumyndun – þetta gerir kleift að nota ZTA keramik á öruggan hátt fyrir háhitanotkun eins og ofnaíhluti og túrbínuvélarhluta án þess að hætta á skemmdum eða bilun.

ZTA fær styrk sinn frá uppbyggingu þess og dreifingu nanóagna, ásamt heitri jafnstöðupressu og hefðbundinni sintrun fyrir aukinn áreiðanleika. Fyrir aukinn sveigjanleika, það má einnig framleiða með því að nota sól-gel framleiðsluaðferðir sem umbreyta sameindum í fast efni – í þessu tilviki að sameina súrálduft og sirkonduft í gellíkan vökva sem síðan er hægt að móta í mismunandi form áður en það er bakað í ofni þar til harðnun hefur átt sér stað áður en það er afmótað og þurrkað til að gefa ZTA með hárþéttleika fínum kristalbyggingum ásamt breyttum kristal, lotukerfi, rafræn ástand sem leiðir til ZTA sem sýnir mikinn þéttleika sem og breyttan kristal, atómástand sem og breyttar kristalbyggingar, breytt kristalbyggingu sem og breytt kristal, atómástand sem leiðir til breytts kristals, atómástand til að auka áreiðanleika.

Það hefur háan hitaþol

ZTA efni býður upp á yfirburða hitaþol, sem gerir það hentugt fyrir forrit sem krefjast mikillar endingar. Ennfremur, tæringarþol þess og meiri beygjustyrkur gerir ZTA hentugan fyrir langtíma útsetningu fyrir hitastigi allt að 1773 K – sem gerir það að frábæru vali fyrir langvarandi útsetningu búnaðar fyrir háu hitastigi.

Nýlegar rannsóknir benda til þess að sirkon eykur vélræna eiginleika súráls, sérstaklega hörku þess og beygjustyrk. Þessi áhrif eiga sér stað vegna þess að sirkon agnir mynda þrýstiálag á súrálsfylki þegar það er undir álagi; þetta þrýstiálag hjálpar til við að draga úr sprunguútbreiðslu en eykur samtímis brotseigu.

Fjölmargir þættir hafa áhrif á frammistöðu ZTA samsettra efna, eins og sintunaraðferðir þess og hitastig sem og magn sirkonsýru sem bætt er við. Almennt séð, að bæta við meira sirkonsteini hefur tilhneigingu til að auka árangur; Hins vegar gæti of mikið af sirkonsteinum dregið úr beygjustyrk þess sem og brotseigu.

Súrál-sirkon hert súrál (ÞAÐ) er háþróað tæknilegt keramikefni sem notað er í ýmsum iðnaði. Smíðað úr súráli og sirkonoxíði tengdum með keramiktengingum sem auka beygjustyrk og brotseigu efnisins, AZT er frábært efni fyrir vélar sem verða fyrir háum hita eins og ofna og ofna.