지르코니아 강화 알루미나
지르코니아 강화 알루미나 (ZTA) 밸브 씰에 널리 사용되는 고급 세라믹 소재입니다., 부싱, 강도와 화학적 안정성으로 인해 펌프 부품 및 절단 도구 – 심각한 성능 저하 없이 무거운 하중을 견딜 수 있는 능력으로 입증됨.
ZTA는 뛰어난 열충격 저항성을 자랑하며 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다., 급격한 온도 변화도 마찬가지. 기계적 특성에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요.!
경도
알루미나 매트릭스에 지르코니아를 첨가하면 경도가 높아집니다., 마모 및 침식에 대한 저항성을 높이면서 파괴 인성과 굴곡 강도를 높입니다.. 일반적으로 관련된 메커니즘은 미세 균열 형성에 따른 상 변환이지만 적용 가능한 경우 응력 이론 이론을 포함할 수도 있습니다..
알루미나 매트릭스 내에서 미세한 분산을 형성하는 준안정 정방형 지르코니아 석출물은 균열 전파 중에 제약 조건이 해제되면 단사정 형태로 자발적으로 변형될 수 있습니다., 균열 전파를 유발하는 응력장에 대해 에너지 제공.
ZTA 세라믹은 다른 산화물 기반 엔지니어링 세라믹에 비해 파괴인성과 경도가 우수합니다., Y-TZP에 비해 주기 피로 강도가 2배 향상되었습니다.. 이와 같이, 그 특성으로 인해 극도의 내마모성을 요구하는 응용 분야에 적합합니다., 화학적 불활성 및 낮은 마찰, 높은 강도 및 강성.
굴곡강도
ZTA 세라믹은 이트리아 안정화 지르코니아의 비율을 변경하여 만들 수 있습니다. (Y-TZP) 열간 등압 성형을 사용하여 알루미나 매트릭스 내에서, 가장 진보된 기술 세라믹을 능가하는 비교할 수 없는 주기 피로 저항을 가져오는 경도-파괴 인성-굴곡 강도 조합을 최적화합니다..
알루미나 매트릭스의 준안정 Y-TZP는 상 변태 강화를 통해 파괴 인성을 증가시키는 정방정-단사정 변태 상 응집체를 형성합니다. (클라우센 1976). 균열을 우선적으로 교차, 이러한 전이 응집체는 균열 전면 앞의 영역을 압축하고 진행을 감소시킵니다., 궁극적으로 파괴 인성을 증가시킵니다..
이러한 재료 구조로 인해 BIOLOX Delta와 같은 알루미나-지르코니아 복합재가 탄생했습니다., 고관절 전체 교체 및 기타 하중을 지탱하는 정형외과 부품에 광범위하게 사용됩니다.. 이 세라믹 생체재료는 뛰어난 내마모성을 특징으로 합니다., 실온에서의 화학적 불활성, 모든 온도에서 열충격 저항성과 탁월한 화학적 불활성.
부식 저항
화학적으로 불활성이며 고온 및 마모에 강함, 비해 월등한 성능을 제공합니다. 99 알루미나 세라믹은 더 비용 효율적입니다..
지르코니아는 또한 인상적인 인장 강도를 자랑합니다., 굴곡 및 탄성 특성과 생체 적합성 – 고관절 교체와 같은 의료 용도에 이상적입니다.. 응력 조건 하에서 변태 강화로 인해, 지르코니아 입자는 준안정 정방정계 형태에서 단사정계 형태로 변화합니다., 파괴 인성을 높이면서 균열을 보다 효율적으로 닫는 데 도움.
CeramTec (바이올록스 델타) 불안정한 지르코니아가 정방정계로 남아 있는 알루미나-지르코니아 복합재를 상용화하여 이러한 변형을 관리하고 균열 팁 둔화 및 균열 편차를 제공합니다., 알루미나 매트릭스의 인성 향상. 재료의 지르코니아 함량은 분말 준비 및 치밀화 기술을 통해 변경될 수 있습니다..
열충격 저항
소결 중에 1차 알루미나 매트릭스에 지르코니아를 첨가하면 강도와 인성을 크게 향상시킬 수 있습니다., ZTA라고 알려진 것을 만듭니다. (지르코니아 강화 알루미나), 기계 및 마모 응용 분야 모두에서 일반 알루미나 세라믹보다 성능이 뛰어남.
지르코니아 강화 알루미나는 높은 고온 경도 및 휴거 강도와 같은 탁월한 특성으로 유명합니다., 실온에서의 화학적 불활성, 낮은 열팽창률 및 우수한 열충격 저항 – 밀링 부품 및 냉각 메커니즘이 필요한 마모 부품에 이상적인 특성.
CeramTec은 Y-TZP 입자가 분산된 알루미나 매트릭스를 특징으로 하는 Biolox delta라는 ZTA를 판매합니다. (17 중량/중량%) 및 스트론튬 알루미네이트 혈소판 (0.5 중량/중량%), 향상된 인성을 제공하기 위해 정방정에서 단사정으로의 상 변환 메커니즘과 균열 편향 메커니즘의 효과적인 조합을 제공합니다., 이는 대퇴골 지지면의 일차 THA 절차에 이상적입니다..
전기 절연
지르코니아 강화 알루미나는 급격한 온도 변화에도 균열이나 파손 없이 열충격을 견딜 수 있습니다., 열 에너지를 흡수하고 균열을 방지하는 압축 응력을 생성하는 매트릭스 내에 분산된 알루미나 입자 덕분에.
알루미나-지르코니아 세라믹은 순수 지르코니아 세라믹보다 밀도가 더 높습니다., 전기 절연 응용 분야에 이상적입니다.. 뿐만 아니라, 지르코니아에 비해 열팽창이 낮아 냉각이 필요한 부품에 적합.
알루미나-지르코니아 복합재의 변태 강화는 추가적인 이점을 제공합니다.; 여기, 알루미나 매트릭스의 지르코니아 입자는 결정립이 정방정계 구조에서 단사정계 구조로 변환되는 준안정 단계를 겪습니다., 마모 및 충격에 대한 저항성을 증가시켜 응력으로 인한 균열을 감소시킵니다.. 알루미나 강화 지르코니아는 일반적으로 지르코늄과 관련된 자연 발화 반응을 통해 발생합니다.(IV) 산화물 팔수화물, 질산알루미늄 나노수화물 트리에틸아민 및 HNO3(질산); 입자 크기 증가는 준안정 지르코니아 입자의 분산을 더욱 돕습니다..