Циркония катууланган алюминий оксиди

Глинозем-циркония композиттери чың тетрагоналдык циркониянын бөлүкчөлөрүнүн стресстен улам катууга айланышы аркылуу катуулатылат., аларды ар кандай колдонмолорго жана чөйрөлөргө ылайыктуу кылган өтө күчтүү жана катуу материалдар.

Gelcasting ZTA үлгүлөрүн даярдоо үчүн колдонулган, ар кандай катуу жүктөөлөр менен шламды даярдоону оптималдаштырууга кылдат көңүл буруу менен, калыптоо жана формадан чыгаруу процесстери, эритүүчү кургатуу (осмостук каршы аба кургатуу), жана пиролиз жана агломерация процесстери 1550 жана 1650 degC кургатуу үчүн. тыгыздыгы, катуулугу, Гелькастингди колдонуу менен даярдалган бардык үлгүлөр боюнча сынуу бекемдигин жана ийилүүнүн күчүн баалоо жүргүзүлдү.

Ал жогорку катуулугу бар

Циркония катууланган алюминий оксиди (ZTA) жогорку катуулугунан улам талап кылынган колдонмолор үчүн идеалдуу. Гель куюунун жардамы менен даярдалган, ZTA жогорку күч менен мактанса, башка керамикалык материалдарга караганда үнөмдөөнү сунуш кылат. ZTA температурасына чыдай алат 1650 degC, ал эми гель куюу жана агломерациялоо ыкмаларын колдонуу менен бириктирилген иттрий-стабилдештирилген цирконий жана глиноземдин порошоктарынан тургандыктан экономикалык жактан натыйжалуу бойдон калууда..

ZTA керамикасы тетрагоналдык фазадан моноклиникалык фазага өтүшүнө байланыштуу укмуштуудай катуулугу менен өзгөчөлөнүп турат., сыныктардын бекемдигин экиге чейин жогорулатуу. Бул механизм, алардын тиешелүү фазаларынын ортосундагы ийкемдүү модулунун ортосундагы айырмачылыктар менен шартталган – цирконий жана глинозем тиешелүүлүгүнө жараша – Фазалык трансформация учурунда түзүлгөн стресс талаалары чындыгында жаракалардын таралышын азайтат, бул ZTAны салттуу глинозем керамикасына караганда бир топ катаал кылат..

Циркония менен бекемделген глинозем AlN дан жогору катуулугуна жана сынууга туруктуулугуна ээ., ошондой эле ошол материалдардын экөөнө салыштырмалуу жогорку ийилүүчү күч, аны унаа жана туруктуу энергия колдонуу үчүн мыкты талапкер кылуу. Мындан тышкары, ZTA жогорку жылуулук шок каршылык, ошондой эле жакшы электр жылуулоо касиеттери өзгөчөлүктөрү, аны автомобиль жана башка медициналык колдонуу үчүн ылайыктуу кылуу; анын үстүнө, ZTA сүт эмүүчүлөрдүн клеткаларында ДНК зыянын же ракогенетикалык таасирин көрсөтпөйт, анын мыкты механикалык касиеттери жана биологиялык шайкештик касиеттери үчүн стоматологиялык имплантация материалы катары потенциалдуу колдонууну камсыз кылуу.

Ал жогорку катуулугу бар

Циркония катууланган алюминий оксиди (ZTA), же цирконий менен бекемделген алюминий оксиди, глиноземден жана цирконийден турган керамикалык материал, ал жогорку ийилүүчү бышыктык сыяктуу өзгөчө механикалык касиеттерди сунуш кылат., сынуу катуулугу, ийкемдүүлүк, катуулугу жана эскирүү каршылык. Бул материалдардын ортосундагы катышы жонокой конкреттүү колдонмолорду канааттандыруу үчүн өзгөртүлүшү мүмкүн; ZTA өнүмдөрү таза циркониядан жасалган буюмдардан айырмаланып, бирок үнөмдүү.

Бул материал био шайкештиги жана узак мөөнөттүү жүк көтөрүү жөндөмдүүлүгүнөн улам жамбашты алмаштыруучу сан башын жана acetabular лайнерлерде ийгиликтүү колдонулган.. Бирок, анын ылайыктуулугу биринчи in vivo бааланышы керек.

ZTA өзүнүн метастабилдүү тетрагоналдык түзүлүшү жана алюминий томостун матрицасынан кысуу күчү менен жогорку бышыктыкты камсыз кылат., мында жогорку чыңалуудагы стресстер трансформациянын катуулануусуна себеп болот; ушул, Циркония глинозем матрицасынан кысуу күчтөрүнө дуушар болгондо моноклиникалык формага айланат., жаракалардын жайылышын басаңдатуучу же токтотуучу стресс энергиясын өндүрүү, ошону менен жараканын жайылышын болтурбоочу трансформацияны күчөтүүчү эффекттерди жаратат.

ZTA бир кыйла жакшыртылган ийилүүчү күчкө ээ 99% глинозем керамика анын метастабилдүү тетрагоналдык фазасы жана глинозем матрицасы менен шартталган, бул жагынан андан бир кыйла озуп кетти. Бирок, глинозем-циркония композиттери бир тектүүлүктүн аздыгынан жана абанын кармалышынан, ошондой эле бөлүкчөлөрдүн агломерациясынан улам морт болуп калышы мүмкүн, бул чекиттик кемчиликтерге жана ийилүү күчүн төмөндөтүүгө алып келет. – бирок анын натыйжалуулугу медициналык жана өнөр жайлык колдонмолордо салттуу глинозем керамикасынан ашып кетет.

Ал жогорку күчкө ээ

Циркония менен бекемделген глинозем абдан бышык материал болуп саналат, бул жүк көтөргөн колдонмолорго ылайыктуу кылат. Майда тетрагоналдык циркониянын бөлүкчөлөрүнүн глинозем матрицасына стресстен келип чыккан трансформациясы аркылуу өндүрүлгөн, анын өндүрүшү өзгөчө күч жана катуу касиеттери менен бөлүкчөлөрдүн бир калыпта бөлүштүрүлүшүнө алып келет.

Керамика химиялык коррозияга да өтө туруктуу. Бул дене суюктуктарынын жана химиялык заттардын көп жолу таасирине туруштук берүү жөндөмдүүлүгүнө байланыштуу медициналык импланттарды жана стоматологиялык материалдарды, анын ичинде көптөгөн колдонуу үчүн ылайыктуу.

ZTA ошондой эле анын термикалык соккуга туруктуулугу менен айырмаланат, анын глинозем матрицасында чачыраган цирконий бөлүкчөлөрү жылуулук энергиясын сиңирип, жаракалардын пайда болушун болтурбоо үчүн кысуу стресстерин жаратат. – бул ZTA керамикасын мештин компоненттери жана турбиналык кыймылдаткычтын тетиктери сыяктуу жогорку температурадагы колдонмолордо зыянга учуроо же бузулуу коркунучу жок коопсуз колдонууга мүмкүндүк берет.

ZTA өзүнүн күчүн түзүлүшү жана нанобөлүкчөлөрдүн бөлүштүрүлүшүнөн алат, ошондой эле ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн ысык изостатикалык пресстөө жана кадимки агломерациялоо. Кошумча ийкемдүүлүк үчүн, ал ошондой эле молекулаларды катуу заттарга айландыруучу золь-гель жасоо ыкмаларын колдонуу менен өндүрүлүшү мүмкүн – бул учурда глинозем порошогу менен цирконий порошокторун гел сымал суюктукка айкалыштыруу, андан кийин духовкага бышыруудан мурун ар кандай формага келтирилиши мүмкүн, алар калыптанганга чейин жана кургатылганга чейин ZTA жогорку тыгыздыктагы майда кристалл структуралары менен жана өзгөртүлгөн кристаллдарды алуу үчүн, атомдук, жогорку тыгыздыкты, ошондой эле өзгөргөн кристалл көрсөтөт ZTA натыйжасында электрондук мамлекеттер, атомдук абалдар, ошондой эле өзгөргөн кристаллдык структуралар, өзгөргөн кристалл структуралары, ошондой эле өзгөртүлгөн кристалл, атомдук абалдардын натыйжасында кристалл өзгөрөт, ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн атомдук мамлекеттер.

Ал жогорку температурага туруктуулукка ээ

ZTA материалы жогорку температурага туруштук берет, аны өтө туруктуулукту талап кылган колдонмолорго ылайыктуу кылуу. Мындан тышкары, анын коррозияга туруктуулугу жана жогорку ийилүүчү күчү ZTAны температурага чейин узак мөөнөттүү таасир этүүгө ылайыктуу кылат. 1773 К – аны жогорку жылуулук даражасына узак мөөнөттүү жабдуулардын таасири үчүн мыкты тандоо болуп саналат.

Акыркы изилдөөлөр циркония глиноземдин механикалык касиеттерин жакшыртаарын көрсөтүп турат, өзгөчө анын катуулугу жана ийилүүчү күчү. Бул таасир цирконий бөлүкчөлөрү стресс астында алюминий тотунун матрицасында кысуу стрессин пайда кылгандыктан пайда болот; бул кысуу стресс жараканын жайылышын азайтууга жардам берет, ошол эле учурда сынганын катуулугун жогорулатат.

ZTA композиттеринин иштешине көптөгөн факторлор таасир этет, анын агломерациялоо ыкмалары жана температурасы, ошондой эле кошулган цирконийдин саны сыяктуу. Жалпысынан, көбүрөөк цирконий кошуу ишти жакшыртууга умтулат; бирок өтө көп циркония анын ийилүүчү күчүн, ошондой эле сынууга бекемдигин азайтышы мүмкүн.

Глинозем-циркония менен бекемделген глинозем (БУЛ) ар кандай өнөр жай колдонмолорунда колдонулган өнүккөн техникалык керамикалык материал болуп саналат. Керамикалык байланыштар менен байланышкан глинозем жана цирконий оксидинен курулган, алар материалдын ийилүүсүн жана сынууга бышыктыгын жогорулатат., AZT мештер жана мештер сыяктуу жогорку температурага дуушар болгон машиналар үчүн эң сонун материалды түзөт.