Циркония қатайтылған алюминий тотығы

Алюминий-цирконий композиттері жұқа тетрагональды цирконий бөлшектерін қатты күйге айналдыру арқылы қатайтылады., тым беріктігі мен қаттылығы бар күшті материалдар, оларды әртүрлі қолданбалар мен орталарға жарамды етеді.

ZTA үлгілерін жасау үшін гелькастинг қолданылды, әр түрлі қатты жүктемелері бар суспензия дайындауды оңтайландыруға мұқият назар аударылады, қалыптау және қалыпсыздандыру процестері, еріткішпен кептіру (осмостық және ауамен кептіру), және пиролиз және агломерация процестері 1550 және 1650 кептіру мақсаттары үшін degC. Тығыздығы, қаттылық, сыну беріктігі мен иілу беріктігін бағалау гель құю арқылы дайындалған барлық үлгілерде жүргізілді.

Оның қаттылығы жоғары

Циркония қатайтылған алюминий тотығы (ZTA) жоғары қаттылығына байланысты талап етілетін қолданбалар үшін өте қолайлы. Гельді құю арқылы дайындалған, ZTA жоғары беріктігімен мақтана отырып, басқа керамикалық материалдарға қарағанда үнемдеуді ұсынады. ZTA температураға шыдай алады 1650 degC, сонымен бірге гельді құю және агломерациялау әдістерін пайдалана отырып біріктірілген иттриймен тұрақтандырылған цирконий мен алюминий тотығы ұнтақтарынан тұратындықтан үнемділігін сақтайды..

ZTA керамикалары тетрагональды фазадан моноклиникалық фазаға ауысуына байланысты керемет қаттылығымен ерекшеленеді., сыну беріктігін екіге дейін арттырады. Бұл механизм олардың сәйкес фазалары арасындағы серпімділік модулі арасындағы айырмашылықтардан туындайды – цирконий және глинозем сәйкесінше – фазалық түрлендіру кезінде пайда болатын кернеу өрістері шын мәнінде жарықшақтың таралуын азайту үшін әрекет етеді, бұл ZTA-ны дәстүрлі алюминий тотығы керамикасына қарағанда әлдеқайда қатаң етеді..

Циркониямен нығайтылған алюминий тотығы AlN-дан жоғары қаттылық пен сынуға төзімділігімен мақтана алады., сондай-ақ осы материалдардың екеуімен салыстырғанда жоғары иілу беріктігі, оны автомобиль және тұрақты энергияны қолдану үшін тамаша үміткер етеді. Одан әрі, ZTA жоғары термиялық соққыға төзімділікпен, сондай-ақ жақсы электр оқшаулау қасиеттерімен ерекшеленеді, оны автомобильде және басқа медициналық мақсаттарда қолдануға жарамды етеді; оның үстіне, ZTA сүтқоректілердің жасушаларында ДНҚ зақымдануын немесе ракогенетикалық әсерлерін көрсетпейді, тамаша механикалық қасиеттері мен биоүйлесімділік қасиеттерінің арқасында стоматологиялық имплант материалы ретінде әлеуетті пайдалануды қамтамасыз етеді.

Оның жоғары беріктігі бар

Циркония қатайтылған алюминий тотығы (ZTA), немесе циркониймен қатайтылған алюминий тотығы, жоғары иілу беріктігі сияқты ерекше механикалық қасиеттерді ұсынатын алюминий тотығы мен цирконийден тұратын керамикалық материал., сыну беріктігі, серпімділік, қаттылық пен тозуға төзімділік. Бұл материалдар арасындағы арақатынасты арнайы қолданбаларды қанағаттандыру үшін оңай өзгертуге болады; ZTA өнімдері таза циркониядан жасалған өнімдерден асып түседі, сонымен бірге үнемді.

Бұл материал биоүйлесімділігі мен ұзақ мерзімді жүктемені көтеру қабілетіне байланысты жамбастың жамбас бастарын және ацетабулярлы төсеніштерін ауыстыруда сәтті қолданылды.. Дегенмен, оның жарамдылығы алдымен in vivo бағалануы керек.

ZTA өзінің метатұрақты тетрагональды құрылымы мен алюминий тотығы матрицасынан қысу күші арқасында жоғары беріктікке қол жеткізеді., жоғары созылу кернеулері трансформацияның қатайтуын тудыратын жерде; яғни, Циркония алюминий тотығы матрицасынан қысу күштеріне ұшыраған кезде моноклиникалық формаларға айналады., сызаттардың таралуын бәсеңдететін немесе тоқтататын кернеу энергиясын өндіру, осылайша жарықшақтардың таралуын болдырмайтын трансформацияны күшейтетін әсерлерді тудырады.

ZTA айтарлықтай жақсартылған иілу беріктігімен мақтана алады 99% оның метатұрақты тетрагональды фазасы мен алюминий тотығы матрицасы арқасында алюминий тотығы керамика, бұл жағынан айтарлықтай асып түседі. Дегенмен, глинозем-цирконий композиттері біртектілігінің төмендеуіне және ауаға түсуіне, сондай-ақ нүктелік ақауларға және иілу беріктігінің төмендеуіне әкелетін бөлшектердің агломерациясына байланысты сынғыш болуы мүмкін. – Дегенмен, оның өнімділігі медициналық және өнеркәсіптік қолданудағы дәстүрлі алюминий тотығы керамикасынан асып түседі.

Оның жоғары беріктігі бар

Циркониялық қатайтылған алюминий тотығы - өте берік материал, бұл оны жүк көтергіш қолданбаларға қолайлы етеді. Жұқа тетрагональды цирконий бөлшектерін алюминий тотығы матрицасына кернеу әсерінен түрлендіру арқылы өндірілген, оның өндірісі ерекше беріктік пен қаттылық қасиеттері бар бөлшектердің біркелкі таралуына әкеледі.

Керамика сонымен қатар химиялық коррозияға өте төзімді. Ол дене сұйықтықтары мен химиялық заттардың қайталану әсеріне төтеп беру қабілетіне байланысты медициналық имплантаттар мен стоматологиялық материалдарды қоса алғанда, көптеген мақсаттарға жарамды..

ZTA сонымен қатар термиялық соққыға төзімділігімен ерекшеленеді, өйткені оның алюминий тотығы матрицасында дисперсті цирконий бөлшектері жылу энергиясын сіңіреді және жарықшақтардың пайда болуын болдырмау үшін қысу кернеулерін тудырады. – бұл ZTA керамикасын зақымдану немесе істен шығу қаупінсіз пештің құрамдас бөліктері мен турбиналық қозғалтқыш бөліктері сияқты жоғары температуралық қолданбалар үшін қауіпсіз пайдалануға мүмкіндік береді..

ZTA өзінің күшін оның құрылымы мен нанобөлшектердің таралуынан алады, сондай-ақ сенімділікті арттыру үшін ыстық изостатикалық престеу және әдеттегі агломерация. Қосымша икемділік үшін, ол сондай-ақ молекулаларды қатты заттарға айналдыратын золь-гельді өндіру әдістерімен өндірілуі мүмкін – бұл жағдайда глинозем ұнтағы мен цирконий ұнтақтарын гель тәрізді сұйықтықта біріктіру, содан кейін пеште пісіру алдында қатайтуға дейін қалыптан тазартылғанға дейін және өзгерген кристалмен бірге жоғары тығыздықтағы жұқа кристалды құрылымдары бар ZTA алу үшін кептіруге дейін әртүрлі пішіндерге айналуы мүмкін., атомдық, жоғары тығыздықты, сондай-ақ өзгерген кристалды көрсететін ZTA-ға әкелетін электрондық күйлер, атомдық күйлер, сондай-ақ өзгерген кристалдық құрылымдар, өзгерген кристалдық құрылымдар, сондай-ақ өзгерген кристал, кристалдың өзгеруіне әкелетін атомдық күйлер, сенімділікті арттыру үшін атомдық күйлер.

Ол жоғары температураға төзімділікке ие

ZTA материалы жоғары температураға төзімділікті ұсынады, оны өте төзімділікті қажет ететін қолданбаларға қолайлы етеді. Одан әрі, оның коррозияға төзімділігі және жоғары иілу беріктігі ZTA-ны температураға дейін ұзақ уақыт әсер ету үшін қолайлы етеді. 1773 Қ – бұл жабдықтың жоғары қызу деңгейіне ұзақ уақыт әсер етуі үшін тамаша таңдау жасайды.

Соңғы зерттеулер цирконийдің глиноземнің механикалық қасиеттерін жақсартатынын көрсетеді, әсіресе оның қаттылығы мен иілу беріктігі. Бұл әсер цирконий бөлшектері стресс кезінде алюминий тотығы матрицасында қысу кернеуін түзетіндіктен пайда болады; бұл қысу кернеуі жарықшақтардың таралуын азайтуға көмектеседі, сонымен бірге сыну беріктігін арттырады.

ZTA композиттерінің өнімділігіне көптеген факторлар әсер етеді, оның агломерациялау әдістері мен температурасы, сондай-ақ қосылған цирконий мөлшері сияқты. Жалпы алғанда, көбірек цирконий қосу өнімділікті арттырады; дегенмен тым көп цирконий оның иілу беріктігін, сондай-ақ сыну беріктігін төмендетуі мүмкін.

Глинозем-циркониямен қатайтылған алюминий тотығы (БҰЛ) әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларда қолданылатын озық техникалық керамикалық материал болып табылады. Материалдың иілу беріктігін және сынуға төзімділігін арттыратын керамикалық байланыстармен қосылған алюминий тотығы мен цирконий оксидінен жасалған., AZT пештер мен пештер сияқты жоғары температураға ұшырайтын машиналар үшін тамаша материал жасайды.