산업 응용 분야를 위한 고급 인성

지르코니아 강화 알루미나 (ZTA) 세라믹 부품은 알루미나의 경도와 강도를 지르코니아의 뛰어난 파괴 인성과 결합하여 산업 응용 분야에 성능과 수명을 제공합니다..

알루미나 매트릭스 내에 내장된 미세한 정사각형 지르코니아 입자의 응력 유발 변형으로 강도와 인성이 우수한 ZTA 소재 생성, 다양한 가혹한 환경에서 사용하기에 적합.

인성

ZTA 소재는 알루미나의 경도와 지르코니아의 인성을 결합하여 탁월한 내마모성을 제공합니다.. 이 효과는 응력에 의한 변태 강화를 통해 가능합니다.: 스트레스를 받을 때, 지르코니아 입자는 준안정 정방정계에서 안정한 단사정계 형태로 전환됩니다.; 이러한 구조 변화로 인한 부피 팽창은 알루미나 매트릭스 내의 균열을 막고 인성을 크게 높이는 데 도움이 됩니다..

ZTA에는 소결 중에 알루미나 매트릭스로 핵형성되는 지르코니아 소판이 포함되어 있습니다., 파괴 인성을 증가시키면서 파괴 인성과 강도를 향상시킵니다., Y-TZP보다 굽힘 강도가 더 크고 주기 피로 강도가 최대 2배인 소재 생성. 알루미나의 인성과 지르코니아의 강도가 결합되어 ZTA는 손상 저항성을 요구하는 산업 응용 분야에 탁월한 소재 선택이 됩니다..

내구성

지르코니아 강화 알루미나 (ZTA) 뛰어난 굴곡강도와 압축강도를 자랑합니다., 알루미나와 동등한 열팽창이 낮고 내마모성이 뛰어납니다..

지르코니아 강화 알루미나는 응력 유발 변형을 통해 정방정형 지르코니아 입자를 경질 알루미나 매트릭스에 추가하여 생성됩니다., 전체로 확산되지 않고 지역적으로만 변형되도록 제한하면서 구조 내에 가두는 것입니다..

이 메커니즘은 화학 흡착을 통한 수분 흡수에 대한 저항성으로 인해 알루미나-지르코니아 복합재를 모놀리식 지르코니아보다 훨씬 더 내구성 있게 만듭니다.; 모놀리식 지르코니아는 극성 물 분자를 흡수하여 저온 분해를 일으키고 장기간 사용 후 결국 분해될 수 있습니다..

ZTA, 반면에, 구조적 특징과 화학적 첨가제를 통해 정방정계에서 단사정계로의 변환을 촉진하도록 특별히 설계되었습니다.. CeramTec은 Biolox Delta ZTA를 예로 판매합니다.; 이 제제에는 지르코니아 단계 내에서 강화 메커니즘을 촉진하기 위해 이트리아 및 스트론튬 알루미네이트가 포함되어 있으며 결과적으로 고온 환경을 견디면서 저온 분해 위험이 적습니다..

부식 저항

ZTA 세라믹은 알루미나 세라믹보다 우수한 내식성을 제공하므로 열악한 환경에 노출되는 장비에 사용할 수 있습니다.. 뿐만 아니라, ZTA는 더 높은 화학적 안정성을 제공하면서 더 높은 온도를 견딜 수 있습니다..

Garvie 등 (1975) 추가하는 것을 보여주었다 10-20% 불안정한 지르코니아는 알루미나에 비해 인성을 크게 향상시킬 수 있습니다., 변신 강화를 통해. 이 과정은 미세하게 분산된 정방정계 준안정 석출물이 응력 하에서 단사정계 지르코니아로 변화하여 균열을 압축하고 그 전파를 늦추거나 멈추게 하는 부피 팽창을 일으킬 때 발생합니다..

이 메커니즘은 변형으로 인한 응력과 유사합니다.; 하지만, 위상 변화를 일으키려면 응력장이 충분히 커야 합니다.; ZTA 시편 균열의 경우 이 에너지는 파손 부위의 굽힘 응력에서 발생합니다..

내열성

지르코니아 강화 알루미나는 매우 높은 융점과 내식성을 자랑합니다., 고온에 자주 노출되는 장비에 이상적인 소재입니다.. 뿐만 아니라, 이 변형은 표준 알루미나보다 마찰 저항이 더 큽니다., 더 높은 수준의 운동 에너지에 노출되는 장비의 마모를 줄이는 데 도움이 됩니다..

ZTA 세라믹은 정사각형 지르코니아 입자가 응력에 의해 알루미나 매트릭스로 변형되어 생성됩니다., 균열 전파를 방지하는 압축 응력 생성, 균열이나 균열 없이 강도와 인성을 증가시키면서 열충격 저항성을 제공합니다.. 우수한 열충격 저항성을 자랑합니다.; 응력에 따른 파손이나 균열 없이 급격한 온도 변화에 저항.

지르코니아 강화 알루미나는 광범위한 특성으로 인해 여러 산업 분야에서 다양한 용도로 사용됩니다.. 기계 공학에서는 펌프 구성 요소 및 씰에 사용합니다.; 열 안정성과 강도로 인해 반도체 공정에서 이를 활용합니다.; 항공우주, 부식 및 가혹한 화학 물질에 대한 저항성으로 인해 자동차 및 전력 산업에서는 이를 엔진 부품으로 활용합니다.; 치과 임플란트의 높은 굴곡 강도도 견딜 수 있습니다.!