Zirconia Toughened Alumina – Hêza Zêdekirî ji bo Pêşkeftina Pîşesaziyê

Zirconia Toughened Alumina (ZTA) seramîkek awarte ye, ji ber pêlên zirconia yên stabîlkirî yên yttria yên ku di nav matrixek aluminayê de belav bûne ji hêla hişkbûna bilind û berxwedana şkestinê ve têne cûda kirin..

Ev madde dikare li ber guherînên germahiyê yên bilez bêyî şikestin an şikestin bisekinin, li dijî korozyona kîmyewî radiweste û berxwedana şokê ya germî ya hêja pêşkêşî dike.

Berxwedana Korozyonê ya Berbiçav

Seramîkên ZTA di navbera hêz û nirxê de balansek îdeal pêşkêş dikin, ji hilberên aluminayê bihêztir e lê ji zirconia safî kêmtir biha ye. Taybetmendiyên wan ên mekanîkî – hişkbûna şikestinê, hêz û serhişkiya zirav û her weha berxwedana şoka termal – wan ji bo çêkirina amûrên pîşesazî yên mîna çerxên birrîna guncan bikin.

ZTA ji ber lêzêdekirina zirconia stabilîzekirî ya yttria taybetmendiyên xwe yên bilindtir digihîje (YSZ) perçeyên di nav matrixek aluminayê de. Dema ku bi rengek wekhev li seranserê belav kirin, YSZ hem serhişkî-şikestin û hem jî hêza çewisandinê ya her du hêmanan xweşbîn dike ku di encamê de berxwedana cilê ya awarte çêdibe., bêhêziya kîmyewî ya li germahiya odeyê û taybetmendiyên hişkiya germ / hêza ragirtinê ji bo materyalek seramîk a awarte.

berhemên ZTA’ taybetmendiyên mekanîkî bi giranî bi rêyên wan ên hilberandina toz ve girêdayî ye, tevî tedawiyên germê, rêbazên calcination, teknîkên zuwakirinê û pêvajoyên sînterkirinê û her weha bi lêzêdekirinên ku di dema hilberandinê de hatine zêdekirin, şekilkirina lihevhatî. Hemî van faktoran bandorek yekser li ser hêza wan heye, elasticity û taybetmendiyên hişkbûnê.

Berxwedana Şokê ya Termal a Berbiçav

Seramîkên ZTA berxwedana şokê ya germî ya hêja pêşkêş dikin, wan ji bo serîlêdanên asmanî yên ku astên bilind ên hêzê daxwaz dikin vebijarkek hêja ye, dijwarî, û bêhêziya kîmyewî. Dema ku di nav matrixek aluminayê de bi yekrengî belav dibe, YSZ dikare were xweşbîn kirin. Yek ji van seramîkên zirconia-alumina yên zirav-guheztinê yên ku em pêşkêş dikin deltaya BIOLOX e ku dikare ji bo hêmanên bargiran ên ortopedî yên mîna veguheztina hipê were bikar anîn..

Veguherîna stresê ya ji tetragonal a metastable berbi avahiya monoklînîkî ya YSZ-ê berbelavbûna qebareyê û çewisandina şilbûnê çêdike ku li dijî belavbûna qirikê ye., zêdekirina hişkbûna şikestinê di heman demê de bihêzkirina şikestinê. Performansa seramîkek bi vî rengî ya alumina-YSZ-veguheztinê ya hişkkirî bi şert û mercên pêvajoyê û her weha bi stoichiometriya wê ya oksîdên pêkhatî yên di pêvajoya sinterkirinê de ve girêdayî ye..

Mercên sinterkirinê yên nebaş têne kontrol kirin dibe ku bibe sedema hêza guheztinê ya kêm û homojeniya belengaz a matrixek alumina-YSZ., potansiyel ji ber girtina hewayê an kombûna parçikan. Bi lêzêdekirina pêvekên wekî yttria an oksîtên magnesium, mirov dikare tetragonal bi germahiya veguherîna monoklînîk kêm bike û taybetmendiyên ziravkirina zirconia zêde bike.

Berxwedana Berbiçav

ZTA ne tenê di warê berxwedana şoka termal û berxwedana korozyonê de pêş dikeve, lê di heman demê de ji ber mekanîzmaya veguheztina qonaxa wê ya tetragonal-monclinic jî pir berxwedêr e. Wekî din, lêkolînên in vitro diyar kirin ku pêkhateyên ZTA ji hilweşîna hîdrotermal kêmtir in – tiştek girîng di seramîkên serê femoral û kasa veguheztina hip de (wek delta BIOLOX ku ji hêla CeramTec ve hatî hilberandin).

Testên cilê yên simulated ên ku li ser hêmanên ZTA-yê yên ku ji materyalên pêkhatî yên alumina-zirconia hatine çêkirin, di warê berxwedana lixwekirinê de encamên berbiçav derxistine., hêza flexural û serhişkiya. Nimûneyên ZTA yên ku di simulatora hipê de ji gelek çîkalan re hatine rûxandin, xirabûna hindiktirîn bi ziravbûna rûkalê pir kêmtir ji pêkhateyên zirconia yên monolîtîk nîşan didin..

Pêkhateyên ZTA ji bo serîlêdanên daxwazkirî yên di hilberîna otomatê de maqûl îsbat kirine (Amûrên avakirina germ û sar, Roller û kaptanên can-girtina); pîşesaziya enerjiyê (dordîtinî, inserts orifice û finders vortex); pêvajoya xwarinê (homojenkirina parçeyên pompê); û pîşesaziya enerjiyê. Taybetmendiyên wan ên mekanîkî bi gelek guherbaran ve girêdayî ne: rêyên amadekirinê yên ku ji bo amadekirina toz têne bikar anîn; rêbazên zuwakirinê yên ku di dema helandinê de têne bikar anîn; teknîkên teşekirinê yên ku di dema teknîkên sinterkirinê de têne pejirandin; teşekirina lihevhatî; di nav yên din de lêzêde hatine zêdekirin û dabeşkirina mezinahiya parçikan.

Hêza hêja

Seramîkên ZTA veguherîna stresê bikar tînin da ku zirconia di matrixek alumina de yek bikin., zêdekirina hêz û domdariya bi demê re. Ev ZTA ji bo serîlêdanên pîşesazî yên ku hişk hewce dike çareseriyek seramîkek hêja dike, berxwedana korozyonê ya bilind, toleransa şokê termal û tolerasyona şokê termal.

Di bin tengahiyê de, barên metastable tetragonal ên di alumina kub de di bin veguheztinek ji nişka ve vediguhezin perçeyên monoklînîk ku bi çêkirina tebeqeyên rûkal ên zextê yên ku di hundurê matrixa wê de bi şikestinan ve girêdayî ne, hişkiya şkestina wê zêde dike..

Zehmetkirina veguherînê diyardeyek e ku wekî hişkbûna şikestê tê zanîn, ku tê de zehmeta şikestinê ya aluminayê zêde dibe sedema dirêjahiya şikestê kurttir, kêmtir crack blunting, û têkiliyên bi mîkroşên berê re çêtir kirin. Ev rê dide berhevokên hilgirtina hişk û hişk-ser-nerm ku di seramîkên bijîjkî yên nûjen ên wekî veguheztina hip de têne bikar anîn.. Wekî din, Implantên zirconia yên stabilîzekirî yên Yttrium ku wekî y-TZP têne zanîn, bi demê re ji cilê parastinê peyda dikin.