Oksîda zirconium û oksîda aluminiumê bi hev re Alumina Zirconia Zehmetkirî derdixin. (ZTA), di gelek sepanan de materyalek awarte ye. Taybetmendiyên mekanîkî, qawet, hişkbûna şikestinê, elasticity, di vê materyalê seramîk a pêkhatî de ku ji çîna pêkhateyên AZ-ê ye, hişkahî û berxwedana cilê pir tête pejirandin.. ZTA ji bo hêza mekanîkî ya bilind bûye bijareya bijarte, berxwedana termal û berxwedana korozyonê.
Deşîfrekirina Pêkhatin û Strukturê
Di nav tiştên din de, Alumina Zehmetkirî ya Zirconia ji zencîrên zirconia pêk tê ku bi yekrengî di nav matrixek aluminayê de belav bûne.. Normalî, ev tê de 10-20% volume ZrO2 di alumina de. Bi rêjeya wan ve girêdayî ye, tevliheviyên pêkhatî li ser seramîkên xwedan taybetmendiyên taybetî yên ku li gorî serîlêdanek taybetî ve girêdayî ne beşdar dibin.
Libinên avakirinê: Alumina û Zirconia
Hêmanên sereke yên ku ji bo avakirina ZTA têne tevlihev kirin alumina û zirconia ne. Ji bilî, Implantên ortopedîk vê materyalê seramîk ku wekî Oksîdê Aluminum tê zanîn bikar tînin (Al2O3) di dîrokê de ji ber biyolojiya wê ya baş û hem jî hêza wê ya mekanîkî ya mezin û berxwedana şkestinê.
Taybetmendiyek din a berbiçav a zirconia rêjeyên wê yên kêm ên korozyonê û her weha aramiya kîmyewî ya baş û hêza mekanîkî ya bilind e.. Modula wê ya Young bi aligirên pola zengarnegir re di heman rêzê de ye.
Çawa Tê Çêkirin
Hilberîna ZTA tê wateya afirandina genimên zirconia-qonaxa tetragonal ku bi yekrengî li seranserê matrixek aluminayê têne belav kirin.. Kêmbûna stresê ya tîrêjê dikare avahiyek krîstalek tetragonal biguhezîne yeka monoklînîkî û bi vî rengî rê li ber zêdebûnek têkildar a qebareya zirconia bigire.. Bi vî rengî berferehbûna qebareyê bi bandor mezinbûna şikestê berovajî dike an rawestîne ku dibe sedema hişkbûn û hêzek mezintir.
Taybetmendiyên Mekanîkî yên Seramîkên ZrO2-Al2O3
Rêjeyek berfireh a taybetmendiyên mekanîkî yên ku ji hêla ZTA ve têne pêşandan hene, tevî serhişkiya bilindtir ji aluminasên kevneşopî yên bi nirxên dendikê yên wekhev., hêza kelijandinê ji aluminayên konvansiyonel bilindtir û ji berbelavbûna germî ya rêzikî ji zirconias ya kevneşopî kêmtir (CLTE).
Zirconia Toughened Alumina xwedan hêza mekanîkî ya bilind e û ji hêla germî ve berxwedêr e, ji ber vê yekê ew xera nabe.. Li jêr hin taybetmendiyên ZTA hene:
Nirxa Taybetmendiyê
Formula Kîmyewî Zr-Al2O3
Density 4.1-4.38 g/cm^3
Hardness 1750-2100 Pişkov
Elasticity 45-49 x 10^6 psi
Hêza Flexure 100-145 ksi
Rêjeya Poisson 0.26
Toughness Fracture 5-7 MPa m^1/2
Coefficient of thermal Expansion 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Têkiliya Termal 20.0-21.0 W/mK
Berxwedana Şokê 325 °C
Germahiya Karê herî zêde 1650 °C
Serîlêdanên Seramîkên ZrO2-Al2O3
Zirconia Toughened Alumina di sepanên cihêreng ên wekî yên ku hêza bilind û berxwedana cilê hewce dike de tê bikar anîn. Di nav wan de morên valve hene, sleeves, pistons pompe, sprey nozzles û parçeyên din ên pîşesaziyê.
Biokompatîbiliya ZTA
Di lêkolînên cuda de, Hat ragihandin ku ZTA di dema implantasyonê de reaksiyonek negatîf a tevnê çê nake ji ber vê yekê ew ji bo hêmanên bargiraniya ortopedîk berendamek baş e.. Herwisa, serhişkî, hişkbûn û hêza ku ji hêla seramîkên zirconia-alumina ve hatî pêşandan wan ji bo hêmanên bargiran ên ortopedîkî xweş dike.
ZTA di Arthroplasty Hip de
Li ser seramîkên mîna alumina de nîqaşên berbiçav hene, zirconia û zirconia alumina hişk kirin (ZTA) wekî materyalên guncan di arthroplastiya hip de . Van avantajên ZTA-yê bêyî tevlêkirina dezawantajên bi zirconia-ya stabîlkirî ya yttria-yê ku bi bêhêziya xwe ya bilind ve taybetmendiyên mekanîkî an alumina bilind nîşan dide, hatine bidestxistin..
ZTA di Arthroplastiya Knee de
Bi piranî, sêwiranên implantên seramîk ên ji bo arthroplastiya çokê ya tevahî (TKA) ji bo çareserkirina pirsgirêka reaksiyonên alerjîk ên ku dibe ku di nexweşan de çêbibin dema ku pêkhateyên tîtanium an aligirê kobalt-kromî yên nûjen perçeyên cilê derdixin hatine pêşve xistin.. Zirconia Alumina Toughened (ZTA) Matrix Composite ji bo serîlêdanên weha biyomaterialek pêşkeftî ye.
ZTA: The Promising Future
Ev lêkolîna domdar û her weha pêşkeftina li ser awayên çêtirkirina taybetmendiyên ZTA û karanîna wê ya potansiyel vedihewîne. Alumina Zehmetkirî ya Zirconia ya ku bi berhevokê hatî hilberandin bi taybetmendiyên mekanîkî yên di warê hêza guheztinê de ji yên ku ji Biolox® Delta-ya bazirganî peyda dibin pir hindiktir hatine sêwirandin.. Yekî din, wek pêkhateyên seramîkê yên silicon nitride ku di van demên dawî de di arthroplastiya hipê de hatine destnîşan kirin jî ji aluminayê hêzek bilindtir nîşan dide.. Ji ber vê yekê, bi teknolojiya pêşkeftî, Tê çaverêkirin ku ZTA dê bibe bingehek ji bo têgehên nû li eniyên cihêreng nemaze li ser bijîjkî.