고급 응용 분야를 위한 지르코니아 강화 알루미나
ZTA는 알루미나-지르코니아 복합재료입니다., 뛰어난 강도와 인성이 특징. 알루미나 매트릭스에서 미세한 정방정 지르코니아 입자의 응력 유발 변형을 통해 생산됨.
지르코니아 세라믹은 놀라운 기술 재료입니다., 우수한 경도를 자랑하는, 열 안정성, 다른 많은 세라믹이 수행할 수 없는 내마모성 및 작동 환경. 금속과 플라스틱은 비교할 수 없습니다.. 뿐만 아니라, 지르코니아 세라믹은 도구 제작에도 탁월한 경도를 나타냅니다..
힘
ZTA는 탁월한 강도와 인성으로 세라믹 소재 중에서 단연 돋보입니다., 내마모성, 화학적 불활성, 낮은 마찰 계수, 대부분의 다른 제품에 비해 높은 경도/강성 비율과 상대적으로 낮은 열팽창 계수 – 절삭 공구와 같은 응용 분야에 이상적인 소재입니다.. 뿐만 아니라, 생체적합성 덕분에 ZTA는 매력적인 소재 선택이 되었습니다..
ZTA는 알루미나 매트릭스 내 정사각형 지르코니아 입자의 매우 균일한 분포로 정의됩니다.. 이는 볼 밀링 및 고에너지 마모 밀링과 같은 정교한 혼합 기술을 사용하여 수행됩니다.; 일단 혼합되면 분말은 건식 압착을 통해 의도한 성분으로 형성될 수 있습니다., 등방성 프레싱, 사출 성형 또는 압출 기술.
알루미나 매트릭스 전체에 분산된 지르코니아는 균열 에너지를 흡수하고 분산시켜 파괴 인성을 향상시킵니다., 변환 강화로 알려져 있음. 지르코니아는 또한 균열 전파를 방지하는 압축 응력을 생성하여 내마모성에 기여합니다. – 자가 샤프닝으로 알려진 – ZTA를 연삭 휠을 위한 탁월한 소재 선택으로 만들기.
인성
지르코니아 강화 알루미나 (ZTA) 세라믹은 인상적인 강도와 파괴인성을 자랑합니다., 다양한 애플리케이션과 환경에서 사용하기에 완벽합니다.. 이러한 놀라운 탄력성은 응력으로 인한 미세한 상 변화에서 비롯됩니다., 알루미나 매트릭스 내에 균일하게 분산된 정사각형 지르코니아 입자; 응력은 상 변형을 유도하여 균열 전파 에너지를 흡수하는 지르코니아-알루미나의 미세균열 네트워크를 생성하여 균열 저항성을 높이면서 확산을 효과적으로 지연시킵니다. (클라우센 1976).
ZTA는 뛰어난 내열충격성을 자랑합니다.. 정방정계-단사정계 상 구성의 독특한 조합 덕분에, 이 세라믹은 균열이나 파손 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다., 응력에 의해 유도된 지르코니아의 준안정 정방형 형태로의 변형은 알루미나 매트릭스 내의 균열 형성에 대응하는 압축 응력을 생성하고 인성을 크게 증가시켜 ZTA의 성능을 더욱 향상시킵니다..
ZTA는 강력할 뿐만 아니라, 정방정계-단사정계 구조와 높은 파괴인성, 열팽창계수가 낮을 뿐만 아니라 (CTE), 극한의 온도가 필요한 응용 분야나 치수 안정성이 중요한 환경에 적합합니다., 정밀 부품이나 전자 패키지 등.
ZTA는 내화학성 결합으로 인해 의료용 임플란트 재료 중에서 두각을 나타냅니다., 물이나 체액의 기계적 성질 및 응력에 의한 부식 저항성, 정형외과용 대퇴골두 및 비구 라이너와 같은 의료용 임플란트의 주요 후보가 됩니다.. BioLOX Delta 생체재료가 그러한 예 중 하나입니다.; 두 가지 용도 모두 정형외과 수술 중에 광범위하게 사용됩니다..
부식 저항
ZTA는 알루미나와 지르코니아의 우수한 특성을 모두 자랑합니다., 화학적 공격과 마모에 대한 저항력이 뛰어납니다., 부식되기 쉬운 환경, 반복적인 마찰 또는 기계적 응력과 관련된 응용 분야에 적합합니다..
알루미나의 경도와 지르코니아의 인성을 결합하면 우수한 마찰 특성이 나타나 고하중 및 장기간 사용이 필요한 부품에서 탁월한 내마모성을 발휘합니다., 정형외과 임플란트와 같은, 유체 관리에 사용되는 절삭 공구 및 내마모성 부품 (실 가이드, 문장, 노즐 등). 이 조합은 특히 정형외과 임플란트와 같은 의료 및 산업 환경에 적용 가능합니다., 절삭 공구 또는 유체 관리 (스레드 가이드 베어링 노즐 등).
ZTA의 강화된 파괴 인성은 알루미나 매트릭스에 미세하게 분포된 지르코니아 입자에 기인합니다.. 균열이 퍼지기 시작하면, 에너지가 증가하고 더 멀리 전파될 때, 이러한 정사각형 지르코니아 입자는 변태 강화 메커니즘의 일부로 상 변환을 거쳐 흡수 및 소멸됩니다. – 따라서 이 재료의 파괴 인성을 향상시킵니다..
ZTA 세라믹 제조의 성공은 불순물이 없는 최고급 품질의 지르코니아와 알루미나 분말을 사용하는 데 있습니다.. 냉각 중에 자발적인 정방정계에서 단사정계 지르코니아 변환을 방지하고 장기간 사용 시 저온 분해를 초래하는 물 분자와의 화학 흡착에 민감한 준안정 단사정계 상 형성을 최소화하기 위해 소결을 제어해야 합니다.; Saint-Gobain ZirPro의 ZTA 세라믹 소결 공정은 이러한 바람직하지 않은 현상을 방지하기 위해 특별히 고안되었습니다.. 다행히 Saint-Gobain ZirPro 세라믹의 ZTA 세라믹은 이러한 현상이 발생하지 않도록 특별히 설계되었습니다. –
열 안정성
지르코니아 강화 알루미나 (ZTA) 균열이나 파손 없이 급격한 온도 변화를 견딜 수 있음, 열 에너지를 흡수하고 균열과 파손을 방지하는 압축 응력을 생성하는 알루미나 매트릭스 내에 분산된 지르코니아 입자 덕분에. ZTA는 열에너지를 매우 효과적으로 흡수하기 때문에, 이 소재는 고온 저항이 요구되는 응용 분야에 탁월한 선택입니다..
알루미나 매트릭스에 지르코니아를 첨가하면 파괴인성을 증가시키는 동시에 강도 및 내마모성과 같은 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다.. ZTA의 증가된 파괴 인성은 주변 온도에서 준안정 정방정계 상에서 단사정계 상으로의 응력 유발 변형에 기인합니다.; 알루미나보다 작은 지르코니아 입자 크기로 증폭된 효과.
안정제는 Biolox Delta와 같은 ZTA 재료의 정사각형 지르코니아 상을 보존하기 위해 자주 사용됩니다.; 하지만, 입자 분포 및 파괴 인성 측면에서 안정제 없이 유사한 결과를 얻을 수 있습니다..
알루미나와 지르코니아를 결합하여 강도가 뛰어난 고급 세라믹을 만듭니다., 파괴인성, 탄력성과 경도 – 구조적 성능과 내식성을 요구하는 용도에 필수적인 특성. ZTA 세라믹은 성능이 더 뛰어난 경향이 있습니다. 99% 알루미나 세라믹은 특정 응용 분야 요구 사항을 보다 효율적으로 충족하면서 비용 효율적입니다.; 그 비율은 특별히 맞춤화될 수도 있습니다.