Циркония катууланган глинозем менен теңдешсиз бышык (ZTA) Керамика

Циркония катууланган алюминий оксиди (ZTA) керамика теңдешсиз катуулугу менен мактанат. Алар жогорку кийим каршылык менен мактанышат, күнүмдүк милдеттерди кыйынчылыксыз аткаруу үчүн химиялык инерттүүлүк жана аз сүрүлүү – металлдарга караганда жогорку катуулугун жана катуулугун айтпаганда да.

ZTA глиноземдин матрицасындагы метастабилдүү тетрагоналдык циркониянын поликристалл агломераттарын камтыйт, алар стресстин натыйжасында моноклиникалык формага стресстин фазасына айланышат., ошентип кесүү штаммдарын таркатып, жараканын жайылышын токтотот, адатта трансформация катаалдаштыруу катары белгилүү.

Коррозияга туруктуу

ZTA таза глиноземге салыштырмалуу жогорку химиялык туруктуулукту сунуштайт жана бузулбастан экстремалдык температурага туруштук бере алат, катаал чөйрөдө жана шарттарда өнөр жай колдонуу үчүн идеалдуу материал тандоо кылып.

ZTAнын бышыктыгы энергияны таратып, соруп турган цирконий бөлүкчөлөрүнүн жардамы менен жогорулайт, жаракалардын алдын алууга жардам берет. Итрий оксиди менен аралаштырганда, Стресс учурунда цирконий метастабилдүү тетрагоналдык фазадан моноклиникалыкка өзгөрөт, бул сыныктардын бекемдигин жогорулаткан кысуу стресстерин жаратат..

ZTA сыяктуу цирконияга негизделген керамика термикалык соккуга туруштук берүү үчүн глинозем бөлүкчөлөрүн камтыйт.. Бул ага майдалоо жана кесүү сыяктуу жогорку өндүрүмдүүлүктү колдонууда жарылбай же иштебей туруп тез температуранын өзгөрүшүнө туруштук берүүгө мүмкүндүк берет; анын төмөн сызыктуу жана буралма кеңейүү өзгөчө жүк көтөрүү мүмкүнчүлүктөрүн жана аткаруу мүмкүнчүлүктөрүн камсыз кылат. ZTA мактанат 2-3 өзгөчө жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгү жана аткаруу мүмкүнчүлүктөрү үчүн төмөнкү сызыктуу/буралма кеңейүү коэффициенттери бар, ал эми таза глиноземге салыштырмалуу бир эсе күчтүү созуу күчү.

Жогорку Катуулугу

ZTA алюминий оксидинин бекемдигин жана бышыктыгын циркониянын катуулугун айкалыштырат, ал талап кылынган колдонмолор үчүн өзгөчө материал болуп саналат.. Бул айкалышы теңдешсиз күч берет, сынуу катуулугу, ийкемдүүлүк жана катуулук касиеттери бир пакетте.

Клауссен жылы табылган 1976 глиноземге турукташтырылган цирконияны кошуу анын сынууга бышыктыгын бир топ жогорулатат, анын матрицасында дисперстүү дисперстүү майда тетрагоналдык чөкмөлөрдүн тетрагоналдык-моноклиндик өзгөрүшүнө байланыштуу. Мындай метастабилдүү чөкмөлөр жакындап келе жаткан жарака фронту же алардын чектөөсүнөн рельефтин башка булагы аркылуу бошогонго чейин өзгөрбөйт., мисалы, эрүү аркылуу.

Ысык-пресстелген 10моль% иттрий-турукташкан цирконий (10YSZ), бөлүкчөлөр же тромбоциттер менен бекемделген 0 30wt% глинозем мазмуну катуу күч дуушар болгон, сынган бышыктык жана абада 1000С жай жарака өсүү сыноо. Натыйжалар бул курамдын мазмуну менен тромбоциттик композиттер үчүн максималдуу ийилүүчү бекемдикке жана сынууга туруктуулукка жеткенин көрсөттү..

Жогорку созуу күчү

Циркония керамикасы күчтүн өзгөчө айкалышын сунуштайт, туруктуулук, жана салттуу техникалык керамикадан алда канча ашып түшкөн ар тараптуулугу. ZTA сыяктуу циркония формулалары катаал чөйрөгө туруштук бере турган аэрокосмостук компоненттерден баштап, узак жашоо үчүн иштелип чыккан кийинки муундагы биомедициналык импланттарга чейинки эң татаал колдонмолор үчүн чечимдерди берет. – бүгүнкү күндүн эң актуалдуу муктаждыктары үчүн ишенимдүү чечимдерди камсыз кылуу.

ZTA жогорку ийилүүчү күчү менен башка материалдардан айырмаланып турат, анын метастабилдүү тетрагоналдык фазасынан улам сынганын бышыктыгы жана жараканын жайылышына туруктуулугу. Төмөн температурада моноклиникалык цирконияга айлануу андан ары өсүүнү токтотуу үчүн жарака фронтунун алдындагы зонаны кысып турат..

Yttria жарым-жартылай турукташкан циркония (Y-TZP) жана церий жарым-жартылай турукташкан циркония (Эмне-TZP) Төмөнкү температураларда иттрийди же церийди сактоо менен тетрагоналдык фазаны кармап туруудан улам ZTAга окшош өзгөчө катуу мүнөздөмөлөрдү көрсөтөт., бир кыйла башкарылуучу температура диапазонунда трансформацияга уруксат берүү жана глиноземдин аналогдоруна караганда циклдик жүктөө сыноолорунда беттин азыраак бузулушун көрсөтүү.

Төмөн сүрүлүү

Циркония эң кыйын инженердик керамикалардын бири жана анын аз сүрүлүү касиеттери майлоо талаптарын азайтып, эскирүү туруктуулугун жогорулатууга жардам берет..

ZTA керамика максималдуу бышык үчүн глинозем камтыйт. Бул глинозем матрицасында метастабилдүү иттрий-стабилдештирилген тетрагоналдык цирконий бөлүкчөлөрүнүн өзгөрүүсүз калышына мүмкүндүк берет., дандардын бири-бирине токулган тармагынын күчү менен кристаллдашып калган.

Контролдук курамы жана иштетүү шарттары агломерация температурасынан муздаганда тетрагоналдык-моноклиникалык стихиялуу трансформация болбошун камсыздайт., сынган катуулугун сыноодо көп сокку жөндөмдүүлүгүнө салым кошуу. Мындан тышкары, кичинекей дан өлчөмдөрү менен алюминий-циркония композиттериндеги жогорку бир тектүүлүк жаракалардын энергиясынын төмөндөшүнө алып келет, бул өз кезегинде алмаз чегинүү сыноолорунда жаракалардын узундугун кыскартат..

Жогорку жылуулук кеңейүү

Глинозем матрицасын бириктирүүчү күч ага тетрагоналдык циркониянын бөлүкчөлөрүнүн муздаганда моноклиникалык цирконияга өтүшүнө жол бербөөгө мүмкүндүк берет., ошентип жасоо 10 мең % yttria-стабилдештирилген цирконий-глинозем композиттери туруктуу жана жараксыз.

Цирконияга церийди кошуу аны жарым-жартылай турукташтырууга мүмкүндүк берет (Эмне-TZP). Ce-TZP тетрагоналдык фазасын бөлмө температурасында сактайт жана катуулугун кыйла жогорулатат, салттуу стоматологиялык керамикалык материалдарга салыштырганда сынган бышык жана ийилүүчү күч.

Ce-TZP камтыган Циркония Күчтүү Глинозем композиттери, иттрий турукташтырылган циркония (Y-TZP), же магнезия менен турукташкан циркония (Mg-PSZ) глиноземден жана монолиттик циркониядан ашкан өзгөчө бекемдикти көрсөтөт, ZTAны медициналык имплантаттар сыяктуу талап кылынган колдонмолор үчүн эң сонун талапкер кылуу, аэрокосмостук тетиктер жана енер жай машиналары. ZTA ошондой эле аны кислоталарга каршы коргогон көптөгөн химиялык каршылык касиеттерине ээ, туз эритмелери, эриген туздар щелочтор, ошондой эле жогорку температура.