지르코니아 강화 알루미나는 모놀리식 지르코니아에 비해 우수한 기계적 특성이 입증되었습니다., 파괴 인성 및 굴곡 강도 포함. ZTA의 안정성은 정방정계 지르코니아 입자의 변형을 보호하고 제한하는 매트릭스 단계에서 비롯됩니다., 생체 내 열수 조건에서 분해를 견딜 수 있도록 지원.
굴곡강도
알루미나 세라믹에 지르코니아를 첨가하여, 지르코니아 강화 알루미나가 생성됩니다.. 이 소재는 요구되는 상황에서 탁월한 굽힘 강도와 기계적 내구성을 제공합니다., 또한 화학적 부식뿐만 아니라 체액에 대한 노출에도 저항합니다..
지르코니아 강화 알루미나는 열 에너지를 흡수하고 균열을 방지하기 위해 압축 응력을 생성하는 알루미나 매트릭스 내에 분산된 지르코니아 입자로 인해 급격한 온도 변동을 견딜 수 있습니다., 용광로 부품 및 증기 터빈 엔진과 같은 다양한 산업 응용 분야에 사용하기에 적합합니다..
이 복합 세라믹은 알루미나와 지르코니아의 인상적인 품질을 결합하여 추가적인 강도와 열충격 저항성을 제공합니다., 우수한 경도로, 굴곡강도, 능가하는 파괴 인성과 내마모성 99% 경도 측면에서 순수 알루미나, 인성과 내마모성.
파괴 인성
지르코니아는 변태 강화를 통해 알루미나 세라믹의 파괴 인성을 향상시킵니다.. 맞았을 때, 준안정 이트륨 안정화 지르코니아는 균열 전파를 방지하는 압축 응력을 생성하는 단사정계 결정 구조로 변환됩니다..
지르코니아 강화 알루미나는 경도로 인해 절삭 공구 제작에 이상적인 소재입니다., 열 안정성 및 마찰 저항성. 뿐만 아니라, 우수한 기계적 특성은 내구성과 신뢰성에 크게 기여합니다..
겔캐스팅을 통해 생산된 ZTA는 굽힘 강도가 탁월하게 조합되어 있습니다., 파괴인성, 생체적합성 및 내열/부식성으로 고관절 치환술에 적합. 겔캐스팅 공정을 통해 슬러리 고체 로딩 수준을 변경하여 경도-파괴 인성-굽힘 강도 매개변수를 맞춤화하는 것도 가능합니다., 결과를 극대화하기 위한 금형 두께 또는 소결 온도 매개변수.
응력-변형 곡선
지르코니아 강화 알루미나 소재는 우수한 강도와 내마모성을 자랑합니다., 압력에 따른 변형 없이 무거운 하중을 지탱할 수 있는 탁월한 강성. 뿐만 아니라, 열충격에 대한 저항력이 뛰어나 급격한 온도 변화에도 성능 저하 없이 견딜 수 있습니다..
일정 한도 이상의 지르코니아 함량은 소결 후 냉각 시 발생하는 미세균열을 통해 노화열화를 증가시키며, 이는 세라믹 소재에 수분이 침투하는 우선적인 경로로 작용합니다., 냉각 중에 미세균열이 형성되어 미세균열이 유입되고 확산되는 우선 경로 역할을 합니다.. 거꾸로, 이 임계값 아래에서 지르코니아 입자는 응력에 의해 정방정계 상에서 단사정계 상으로 변형되어 노화 저하를 감소시킵니다..
인장강도
지르코니아 강화 알루미나는 단단하고 내구성이 뛰어난 소재로 내마모성과 열 안정성이 뛰어납니다., 냉각이 필요한 부품에 적합합니다.. 추가적으로, 이와 같이 열적으로 안정적인 표면은 열 제어와 마찰 저항을 제공하므로 이상적인 재료 선택이 됩니다..
스트레스를 받고 있다, ZTA는 정방정계에서 단사정계로 상 변환되어 균열 전파를 방지하고 파괴 인성을 증가시킵니다., 그러나 일부 연구에 따르면 불안정한 지르코니아를 증가시키면 인장 강도가 감소하는 것으로 나타났습니다..
ZTA 세라믹은 일반적으로 다음을 포함합니다. 10%-20% 지르코니아, 이를 통해 각 애플리케이션에 맞게 특별히 맞춤화할 수 있습니다.. ZTA는 생체적합성입니다, 내열성, 부식 방지, 압력을 견딜 수 있을 만큼 견고함, 순수 지르코니아 세라믹에 대한 비용 효율적인 대안이며 열화 없이 고온을 견딜 수 있습니다.. 밸브 씰 제조업체는 일반적으로 부식 방지 및 압력 유지 기능 때문에 이를 선택합니다. – 밸브 씰 응용 분야에 이상적인 모든 품질.
충격 강도
지르코니아 강화 알루미나는 내식성이 뛰어나고 탁월한 기계적 강도를 가지고 있습니다., 경도와 인성을 동시에 요구하는 용도에 적합합니다.. 뿐만 아니라, ZTA는 순수 지르코니아 세라믹에 비해 비용 절감 효과를 제공합니다..
알루미나와 지르코니아를 결합하면 굽힘 강도가 더 높은 세라믹이 생성됩니다., 파괴인성, 순수 알루미나보다 내마모성이 우수합니다.. 더 높은 하중과 충격을 견딜 수 있으며 추가 기능이 필요한 설계에서 표준 알루미나에 대한 업그레이드로 자주 사용됩니다..
변환 강화는 이러한 증가된 힘을 설명합니다.; 스트레스 상황에서, 지르코니아 입자는 정방정계에서 단사정계 형태로 변화하고 팽창합니다., 알루미나 매트릭스의 균열을 압축하여 YSZ보다 굴곡 강도가 높아집니다. (그림 6c와 d).
부식 저항
ZTA 세라믹은 알루미나와 지르코니아의 조합으로 순수 세라믹에 비해 우수한 내식성을 제공합니다. 99% 알루미나 재료 단독, 경도가 우수하고, 파괴인성, 굴곡강도, 경쟁사보다 경도 특성이 우수합니다..
ZTA는 뛰어난 내마모성과 내마모성, 화학적 호환성을 특징으로 합니다., 높은 기계적 내구성이 요구되는 산업 응용 분야에 이상적입니다.. 뿐만 아니라, 소재의 조합으로 우수한 내열충격성을 자랑하여 균열이나 파손 없이 급격한 온도 변화가 가능합니다..
알루미나 매트릭스에 첨가된 지르코니아 입자는 변태 강화를 통해 파괴 인성을 증가시킵니다., 압축 응력에 노출되었을 때 정방정계 결정 구조에서 단사정계 결정 구조로 변화하는 지르코니아 입자에 응력을 가함으로써 발생하는 효과, 균열 전파를 억제하고 파괴 인성을 크게 증가시키는 압축 응력 생성.
열충격 저항
지르코니아 강화 알루미나는 알루미나와 지르코니아를 결합한 고급 세라믹입니다.. ZTA를 생성하려면, 지르코니아는 소결 전에 주 알루미나 매트릭스에 도입되어 기존 알루미나 세라믹에 비해 강도와 열충격 저항성을 강화합니다.; 게다가 더 높은 경도를 자랑합니다, 굴곡강도, 그리고 그것의 대응 보다는 조밀도.
ZTA 강화 메커니즘은 응력에 의한 정방형에서 단사정계 지르코니아 입자 결정 구조로의 상 변환을 포함합니다., 열 충격 및 기계적 마모로부터 보호하면서 파괴 인성을 증가시킵니다.. 지르코니아 강화 알루미나는 생체 적합성이 뛰어나며 빠르게 부식되지 않습니다., 밸브 씰에 이상적입니다.. 뿐만 아니라, 굴곡 강도가 높아 체압을 효과적으로 견딜 수 있습니다..