Zirconia Toughened Alumina – ការពង្រឹងកម្លាំងសម្រាប់ឧត្តមភាពឧស្សាហកម្ម

Zirconia Toughened Alumina (ZTA) គឺជាសេរ៉ាមិចពិសេស, សម្គាល់ដោយភាពធន់ខ្ពស់ និងធន់នឹងការប្រេះស្រាំ ដោយសារភាគល្អិត yttria មានស្ថេរភាព zirconia បែកខ្ចាត់ខ្ចាយតាមម៉ាទ្រីស alumina.

សម្ភារៈនេះអាចទប់ទល់នឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយគ្មានការបំបែកឬបំបែក, ទប់ទល់នឹងការ corrosion គីមី និងផ្តល់នូវភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅដ៏ល្អ.

ភាពធន់នឹងការ corrosion ដ៏អស្ចារ្យ

សេរ៉ាមិច ZTA ផ្តល់នូវតុល្យភាពដ៏ល្អរវាងកម្លាំង និងតម្លៃ, ខ្លាំងជាងផលិតផលអាលុយមីញ៉ូម ប៉ុន្តែមានតម្លៃថោកជាង zirconia សុទ្ធ. លក្ខណៈមេកានិចរបស់ពួកគេ។ – ភាពរឹងនៃការបាក់ឆ្អឹង, កម្លាំងបត់បែន និងភាពរឹង ព្រមទាំងធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ – ធ្វើឱ្យពួកវាស័ក្តិសមសម្រាប់ផលិតឧបករណ៍ឧស្សាហកម្ម ដូចជាកង់កាត់ជាដើម។.

ZTA សម្រេចបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិដ៏អស្ចារ្យរបស់ខ្លួនដោយសារតែការបន្ថែម yttria ស្ថេរភាព zirconia (យស) ភាគល្អិតនៅក្នុងម៉ាទ្រីស alumina. នៅពេលដែលបែកខ្ញែកស្មើៗគ្នា។, YSZ ជួយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពទាំងភាពរឹង-ប្រេះស្រាំ និងកម្លាំង tensile នៃធាតុទាំងពីរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានភាពធន់នឹងការពាក់ពិសេស។, ភាពអសកម្មគីមីនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាពរឹង / ភាពរឹងមាំក្តៅសម្រាប់សម្ភារៈសេរ៉ាមិចពិសេស.

ផលិតផល ZTA’ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិកពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងលើផ្លូវកែច្នៃរបស់ពួកគេសម្រាប់ផលិតម្សៅ, រួមទាំងការព្យាបាលកំដៅ, វិធីសាស្រ្ត calcination, បច្ចេកទេសសម្ងួត និងដំណើរការ sintering ក៏ដូចជាការកែទម្រង់ជាមួយនឹងសារធាតុបន្ថែមបន្ថែមកំឡុងពេលផលិត. កត្តាទាំងអស់នេះមានឥទ្ធិពលភ្លាមៗទៅលើកម្លាំងរបស់វា។, លក្ខណៈសម្បត្តិនៃការបត់បែននិងភាពរឹង.

ភាពធន់នឹងការឆក់កំដៅដ៏អស្ចារ្យ

សេរ៉ាមិច ZTA ផ្តល់នូវភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅដ៏ល្អ, ធ្វើឱ្យពួកគេក្លាយជាជម្រើសដ៏ល្អសម្រាប់កម្មវិធីអវកាសដែលទាមទារកម្រិតខ្ពស់នៃកម្លាំង, ភាពរឹង, និងភាពអសកម្មគីមី. នៅពេលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្មើគ្នានៅក្នុងម៉ាទ្រីសអាលុយមីញ៉ូ YSZ អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរ. សេរ៉ាមិច zirconia-alumina ដែលត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងតឹងរ៉ឹងមួយប្រភេទដែលយើងផ្តល់ជូនគឺ BIOLOX delta ដែលអាចត្រូវបានគេរកឃើញថាប្រើសម្រាប់សមាសធាតុផ្ទុកឆ្អឹងដូចជាការជំនួសត្រគាក។.

ការផ្លាស់ប្តូរដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងពី tetragonal ដែលអាចបំប្លែងទៅជារចនាសម្ព័ន្ធ monoclinic នៃ YSZ បង្កើតការពង្រីកបរិមាណ និងសំពាធកាត់ដែលប្រឆាំងការរីករាលដាល, បង្កើនភាពរឹងនៃការបាក់ឆ្អឹង ក្នុងពេលដំណាលគ្នាធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំងបត់បែន. ការអនុវត្តនៃសេរ៉ាមិចដែលធន់នឹងការបំប្លែង alumina-YSZ បែបនេះគឺអាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌដំណើរការក៏ដូចជានៅលើ stoichiometry នៃសារធាតុអុកស៊ីតកម្មរបស់វានៅក្នុងដំណើរការ sintering.

លក្ខខណ្ឌ sintering ដែលគ្រប់គ្រងមិនបានល្អ អាចបណ្តាលឱ្យមានកម្លាំងបត់បែនទាប និងភាពដូចគ្នាមិនល្អនៃម៉ាទ្រីស alumina-YSZ, សក្ដានុពលដោយសារការជ្រាបចូលខ្យល់ ឬការប្រមូលផ្តុំភាគល្អិត. ដោយការបន្ថែមសារធាតុបន្ថែមដូចជា yttria ឬម៉ាញ៉េស្យូមអុកស៊ីដ, មនុស្សម្នាក់អាចកាត់បន្ថយ tetragonal ទៅសីតុណ្ហភាពបំប្លែង monoclinic និងបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិ sintering របស់ zirconia ។.

ភាពធន់ទ្រាំពាក់ល្អឥតខ្ចោះ

ZTA មិនត្រឹមតែពូកែខាងធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ និងធន់នឹងច្រេះប៉ុណ្ណោះទេ, ប៉ុន្តែក៏មានភាពធន់នឹងការពាក់ខ្ពស់ផងដែរ ដោយសារយន្តការបំប្លែងដំណាក់កាល tetragonal-monclinic របស់វា។. លើសពីនេះទៀត។, ការសិក្សានៅក្នុង vitro បានបង្ហាញថាសមាសធាតុ ZTA មិនសូវងាយនឹងខូចទ្រង់ទ្រាយ hydrothermal – អ្វីមួយដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងការជំនួសត្រគាកក្បាល femoral និងពែងសេរ៉ាមិច (ដូចជា BIOLOX delta ផលិតដោយ CeramTec).

ការធ្វើតេស្តការពាក់ក្លែងធ្វើដែលបានធ្វើឡើងលើសមាសធាតុ ZTA ដែលធ្វើពីសមា្ភារៈសមាសធាតុ alumina-zirconia បានបង្កើតលទ្ធផលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ទាក់ទងនឹងភាពធន់ទ្រាំពាក់។, កម្លាំងបត់បែននិងភាពរឹង. សំណាក ZTA ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងវដ្តជាច្រើននៅក្នុងម៉ាស៊ីនក្លែងធ្វើត្រគាកបានបង្ហាញពីការរិចរិលតិចតួចជាមួយនឹងភាពរដុបនៃផ្ទៃទាបជាងយ៉ាងខ្លាំងជាងសមាសធាតុ zirconia monolithic.

សមាសធាតុ ZTA បានបង្ហាញថាសមរម្យសម្រាប់តម្រូវការកម្មវិធីនៅក្នុងការផលិតរថយន្ត (ឧបករណ៍បង្កើតទម្រង់ក្តៅនិងត្រជាក់, can-close rollers និង capstans); ឧស្សាហកម្មថាមពល (សត្វខ្លាឃ្មុំ, ការបញ្ចូល orifice និងឧបករណ៍រក vortex); ការកែច្នៃអាហារ (ភាពដូចគ្នានៃផ្នែកបូម); និងឧស្សាហកម្មថាមពល. លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់ពួកគេអាស្រ័យលើអថេរជាច្រើន។: ផ្លូវរៀបចំប្រើដើម្បីរៀបចំម្សៅ; វិធីសាស្រ្តសម្ងួតដែលប្រើក្នុងអំឡុងពេល calcination; បច្ចេកទេសបង្កើតទម្រង់ដែលបានអនុម័តក្នុងអំឡុងពេលបច្ចេកទេស sintering; រូបរាងដែលតម្រូវ; សារធាតុបន្ថែមដែលបានបន្ថែម និងការចែកចាយទំហំភាគល្អិតក្នុងចំណោមអ្នកដទៃ.

កម្លាំងដ៏អស្ចារ្យ

សេរ៉ាមិច ZTA ប្រើការបំប្លែងដែលបណ្ដាលមកពីភាពតានតឹងដើម្បីបញ្ចូល zirconia ទៅក្នុងម៉ាទ្រីសអាលុយមីណា, បង្កើនកម្លាំងនិងភាពធន់តាមពេលវេលា. នេះធ្វើឱ្យ ZTA ជាដំណោះស្រាយសេរ៉ាមិចដ៏ល្អសម្រាប់កម្មវិធីឧស្សាហកម្មដែលទាមទារភាពតឹងតែង, ភាពធន់ទ្រាំ corrosion ខ្ពស់។, ភាពធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ និងធន់នឹងការឆក់កម្ដៅ.

នៅក្រោមភាពតានតឹង, tetragonal metastable precipitates នៅក្នុង alumina គូបឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរភ្លាមៗទៅជាភាគល្អិត monoclinic ដែលបង្កើនភាពរឹងនៃការបាក់របស់វាដោយបង្កើតស្រទាប់ផ្ទៃបង្ហាប់ដែលប្រកាន់ខ្ជាប់ទៅនឹងស្នាមប្រេះនៅក្នុងម៉ាទ្រីសរបស់វា។.

ការពង្រឹងការផ្លាស់ប្តូរគឺជាបាតុភូតដែលគេស្គាល់ថាជាការពង្រឹងការបាក់ឆ្អឹង, ម្ល៉ោះ​ការ​បង្កើន​ភាព​រឹង​នៃ​ការ​ប្រេះ​ស្រាំ​នៃ​អាលុយមីញ៉ូម​នាំ​ឱ្យ​ប្រវែង​ប្រេះ​ខ្លី​ជាង, ការបំបែក blunting តិចជាង, and improved interactions with preexisting microcracks. This allows hard-on-hard and hard-on-soft bearing combinations which are used in modern medical-grade ceramics such as hip replacements. លើសពីនេះទៀត។, Yttrium stabilized zirconia implants known as y-TZP provide protection from wear over time.