შეუსაბამო სიმტკიცე ცირკონიის გამკაცრებულ ალუმინასთან (ZTA) კერამიკა

ცირკონიით გამაგრებული ალუმინა (ZTA) კერამიკა გამოირჩევა შეუდარებელი სიმტკიცე. ისინი ამაყობენ აცვიათ უმაღლესი წინააღმდეგობით, ქიმიური ინერტულობა და დაბალი ხახუნი ყოველდღიური ამოცანების უპრობლემოდ შესრულებისთვის – რომ აღარაფერი ვთქვათ უფრო მაღალი სიხისტე და სიმტკიცე, ვიდრე ლითონები.

ZTA მოიცავს მეტასტაბილურ ტეტრაგონალურ ცირკონიის პოლიკრისტალურ აგლომერატებს ალუმინის მატრიცაში, რომლებიც განიცდიან სტრესით გამოწვეული ფაზის ტრანსფორმაციას მონოკლინიკურ ფორმაში სტრესის პირობებში., რითაც ანაწილებს ათვლის დეფორმაციას და აჩერებს ბზარის გამრავლებას, საყოველთაოდ ცნობილია, როგორც ტრანსფორმაციის გამკაცრება.

კოროზიის რეზისტენტული

ZTA გთავაზობთ მაღალ ქიმიურ წინააღმდეგობას სუფთა ალუმინისთან შედარებით და შეუძლია გაუძლოს ექსტრემალურ ტემპერატურას დეგრადაციის გარეშე, რაც მას იდეალურ მატერიალურ არჩევანს ხდის მკაცრ გარემოსა და პირობებში სამრეწველო გამოყენებისთვის.

ZTA-ს სიმტკიცე გაუმჯობესებულია ცირკონიის ნაწილაკებით, რომლებიც ანაწილებენ და შთანთქავენ ენერგიას, ხელს უწყობს ბზარების თავიდან აცილებას. იტრიუმის ოქსიდით დოპინგისას, ცირკონია იცვლება მეტასტაბილური ტეტრაგონალური ფაზიდან მონოკლინიკამდე სტრესის დროს, რათა შეიქმნას კომპრესიული ძაბვები, რომლებიც ზრდის მოტეხილობის სიმტკიცეს.

ცირკონიაზე დაფუძნებული კერამიკა, როგორიცაა ZTA შეიცავს ალუმინის ნაწილაკებს თერმული შოკის წინააღმდეგობის გაწევისთვის. ეს საშუალებას აძლევს მას გაუძლოს ტემპერატურის სწრაფ ცვლილებებს გატეხვის ან წარუმატებლობის გარეშე მაღალი ხარისხის აპლიკაციებში, როგორიცაა დაფქვა და ჭრა.; მისი დაბალი წრფივი და ბრუნვის გაფართოება უზრუნველყოფს გამორჩეულ დატვირთვას და შესრულების შესაძლებლობებს. ZTA ამაყობს 2-3 ჯერ უფრო ძლიერი დაჭიმვის სიმტკიცე სუფთა ალუმინასთან შედარებით, ხოლო აქვს დაბალი ხაზოვანი/ბრუნი გაფართოების კოეფიციენტები განსაკუთრებული დატვირთვის ტარების სიმძლავრისა და შესრულების შესაძლებლობებისთვის.

მაღალი სიმტკიცე

ZTA აერთიანებს ალუმინის სიმტკიცეს და გამძლეობას ცირკონიის გამკაცრებასთან, განსაკუთრებული მასალისთვის, რომელიც მოითხოვს აპლიკაციებს.. ეს კომბინაცია გთავაზობთ შეუდარებელ ძალას, მოტეხილობის სიმტკიცე, ელასტიურობის და სიხისტის თვისებები ერთ პაკეტში.

კლაუსენმა აღმოაჩინა ქ 1976 რომ ალუმინის არამდგრადი ცირკონიის დამატება მნიშვნელოვნად ზრდის მის მოტეხილობის სიმტკიცეს, მის მატრიცაში გაფანტული წვრილი ტეტრაგონული ნალექების ტეტრაგონურ-მონოკლინიკური ტრანსფორმაციის გამო. ასეთი მეტასტაბილური ნალექები არ იცვლება მანამ, სანამ არ გათავისუფლდება ბზარის ფრონტის მოახლოებით ან მათი შეზღუდვისგან განთავისუფლების სხვა წყაროებით., როგორიცაა დნობით.

ცხელი დაჭერით 10მოლ% იტრიით სტაბილიზირებული ცირკონია (10YSZ), გამაგრებულია ნაწილაკებით ან თრომბოციტებით, რომლებიც შეიცავს 0 30 wt% ალუმინის შემცველობა ექვემდებარებოდა მკაცრ სიმტკიცეს, მოტეხილობის სიმტკიცე და ნელი ბზარის ზრდის ტესტები 1000C ჰაერში. შედეგებმა აჩვენა, რომ თრომბოციტების კომპოზიტების მაქსიმალური მოქნილობის ძალა და მოტეხილობის სიმტკიცე მიღწეული იყო ამ შემადგენლობის შემცველობით.

მაღალი დაძაბულობის სიმტკიცე

ცირკონიის კერამიკა გთავაზობთ სიძლიერის არაჩვეულებრივ კომბინაციას, გამძლეობა, და მრავალფეროვნება, რომელიც ბევრად აღემატება ტრადიციულ ტექნიკურ კერამიკას. ცირკონიის ფორმულირებები, როგორიცაა ZTA, იძლევა გადაწყვეტილებებს დღევანდელი ურთულესი აპლიკაციებისთვის, დაწყებული საჰაერო კოსმოსური კომპონენტებიდან მკაცრი გარემოში გამძლეობით და დამთავრებული შემდეგი თაობის ბიოსამედიცინო იმპლანტანტებით, რომლებიც შექმნილია სიცოცხლის ხანგრძლივობისთვის. – უზრუნველყოფს საიმედო გადაწყვეტილებებს დღევანდელი ყველაზე აქტუალური საჭიროებებისთვის.

ZTA გამოირჩევა სხვა მასალებს შორის უმაღლესი მოქნილობის სიმტკიცით, მოტეხილობის სიმტკიცე და ბზარის გამრავლების წინააღმდეგობა მისი მეტასტაბილური ტეტრაგონალური ფაზის გამო. ეს ტრანსფორმაცია მონოკლინიკურ ცირკონიად დაბალ ტემპერატურაზე შეკუმშავს ზონას ბზარის წინ, შემდგომი ზრდის შესაჩერებლად..

იტრია ნაწილობრივ სტაბილიზებული ცირკონია (Y-TZP) და ცერიუმის ნაწილობრივ სტაბილიზებული ცირკონია (რა-TZP) ავლენს განსაკუთრებულ გამძლეობის მახასიათებლებს ZTA-ს მსგავსი ტეტრაგონალური ფაზის შენარჩუნების გამო იტრიის ან ცერიუმის დაბალ ტემპერატურაზე შენარჩუნებით, ნებადართულია ტრანსფორმაცია უფრო მართვადი ტემპერატურის დიაპაზონში და აჩვენებს ზედაპირის ნაკლებ დაზიანებას ციკლური დატვირთვის ტესტების დროს, ვიდრე ალუმინის ანალოგი.

დაბალი ხახუნის

ცირკონია არის ერთ-ერთი ყველაზე რთული საინჟინრო კერამიკა, რომელიც ხელმისაწვდომია და მისი დაბალი ხახუნის თვისებები ხელს უწყობს აცვიათ წინააღმდეგობის გაზრდას, ხოლო შეზეთვის მოთხოვნების შემცირებას..

ZTA კერამიკა შეიცავს ალუმინს მაქსიმალური გამძლეობისთვის. ეს საშუალებას აძლევს მეტასტაბილური იტრიით სტაბილიზირებული ტეტრაგონალური ცირკონიის ნაწილაკებს ალუმინის მატრიცაში დარჩეს უცვლელი, რჩება კრისტალიზებული მარცვლების გადახლართული ქსელის წყალობით.

კონტროლირებადი შემადგენლობა და დამუშავების პირობები უზრუნველყოფს, რომ სპონტანური ტეტრაგონალური-მონოკლინიკური ტრანსფორმაცია არ მოხდეს აგლომერაციის ტემპერატურისგან გაცივებისას., ხელს უწყობს მრავალჯერადი დარტყმის შესაძლებლობას მოტეხილობის გამძლეობის ტესტირებაში. უფრო მეტიც, მაღალი ჰომოგენურობა ალუმინის-ცირკონიის კომპოზიტებში მცირე მარცვლების ზომით იწვევს ბზარის ენერგიის დაბალს, რაც თავის მხრივ ითარგმნება ბზარების მოკლე სიგრძეზე ალმასის ჩაღრმავების ტესტების დროს..

მაღალი თერმული გაფართოება

ალუმინის მატრიცის შემაკავშირებელ ძალა საშუალებას აძლევს მას თავიდან აიცილოს ტეტრაგონალური ცირკონიის ნაწილაკები გაცივებისას მონოკლინიკურ ცირკონიაში გადასვლას, რითაც აკეთებს 10 მოლი % იტრიით სტაბილიზირებული ცირკონია-ალუმინის კომპოზიტები მდგრადია და ბზარების გარეშე.

ცირკონიაში ცერიუმის დამატება იძლევა მის ნაწილობრივ სტაბილიზაციას (რა-TZP). Ce-TZP ინარჩუნებს ტეტრაგონალურ ფაზას ოთახის ტემპერატურაზე და მნიშვნელოვნად ზრდის სიმტკიცეს, მოტეხილობის სიმტკიცე და მოქნილობის სიმტკიცე ტრადიციულ სტომატოლოგიურ კერამიკულ მასალებთან შედარებით.

ცირკონიით გამაგრებული ალუმინის კომპოზიტები, რომლებიც შეიცავს Ce-TZP-ს, იტრიით სტაბილიზირებული ცირკონია (Y-TZP), ან მაგნეზიით სტაბილიზირებული ცირკონია (Mg-PSZ) ავლენენ განსაკუთრებულ სიმტკიცეს, რომელიც აღემატება როგორც ალუმინის, ასევე მონოლითური ცირკონიას, რაც ZTA-ს სრულყოფილ კანდიდატად აქცევს ისეთი მომთხოვნი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა სამედიცინო იმპლანტები, საჰაერო კოსმოსური კომპონენტები და სამრეწველო მანქანები. ZTA ასევე გამოირჩევა მრავალი ქიმიური წინააღმდეგობის თვისებით, რომლებიც იცავს მას მჟავებისგან, მარილის ხსნარები, გამდნარი მარილები ტუტეები და ასევე მაღალი ტემპერატურა.