ອົງປະກອບໜຶ່ງໃນບັນດາວັດສະດຸທີ່ທັນສະ ໄໝ ທີ່ມີການປ່ຽນແປງສະ ເໝີ ໄປແມ່ນໂດດເດັ່ນ ສຳ ລັບຄຸນລັກສະນະທີ່ໂດດເດັ່ນແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ຍືດຫຍຸ່ນ.: zirconia toughened alumina (ZTA). ການລວມເອົາຄຸນນະພາບຂອງສອງວັດສະດຸທີ່ເຂັ້ມແຂງ - alumina ແລະ zirconia - ການຜະສົມຜະສານເຊລາມິກທີ່ສ້າງສັນນີ້ສ້າງຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ມີປະສິດຕິພາບທີ່ຊຸກດັນໃຫ້ຊອງປະສິດຕິພາບ.. ຈາກການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາໄປສູ່ການຄົ້ນພົບທາງວິທະຍາສາດ, ZTA ໄດ້ກາຍເປັນຕົວປ່ຽນແປງເກມທີ່ສະຫນອງການປະສົມພິເສດຂອງຄວາມແຂງ, ຄວາມທົນທານ, ແລະຄວາມທົນທານຂ້າງເທິງອົງປະກອບສ່ວນບຸກຄົນຂອງມັນ.
ການເປີດເຜີຍໂຄງສ້າງ: ປະສົມກົມກຽວກັນ
ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ສັບສົນຂອງ ZTA ແມ່ນພື້ນຖານໃນທໍາມະຊາດແລະກໍານົດຄຸນສົມບັດທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈຂອງມັນ. ວັດສະດຸປະສົມນີ້ປະກອບດ້ວຍເຄືອຂ່າຍກະຈາຍລະອຽດຂອງເມັດ zirconia tetragonal metastable ທີ່ກໍານົດໄວ້ພາຍໃນ alumina matrix.. ການປົດລັອກຄຸນນະພາບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງ ZTA ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຈັດແຈງຢ່າງລະມັດລະວັງຂອງອະນຸພາກ zirconia ເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນກອບ alumina..
ຄວາມກົດດັນຫຼືການຂະຫຍາຍພັນຂອງກະດູກຫັກເຮັດໃຫ້ເມັດ zirconia tetragonal metastable ຍ້າຍຈາກຮູບຮ່າງຂອງ tetragonal ໄປເຊຍກັນໄປສູ່ໄລຍະ monoclinic.. ຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງ Shear ແລະການຂະຫຍາຍ volumetric ມາພ້ອມກັບການປ່ຽນແປງນີ້ເພື່ອຜະລິດຄວາມກົດດັນທີ່ບີບອັດຢູ່ໃກ້ກັບປາຍຮອຍແຕກ., ດັ່ງນັ້ນ, ການປ້ອງກັນການຂະຫຍາຍພັນຂອງພວກເຂົາແລະປັບປຸງຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸ.
ສິ່ງມະຫັດກົນຈັກ: ຄວາມຢືດຢຸ່ນ, ຄວາມແຂງ, ຕ້ານຄວາມເຂັ້ມແຂງ
ປະສິດທິພາບກົນຈັກທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງ ZTA - ເຊິ່ງເກີນກວ່າເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາແບບດັ້ງເດີມຫຼາຍ - ແມ່ນໃນບັນດາລັກສະນະທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈທີ່ສຸດ. ປົກກະຕິແລ້ວລະຫວ່າງ 600 MPa ແລະ 850 MPa, ອຸປະກອນການປະສົມນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປະສົມພິເສດຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ flexural ທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະຄຸນຄ່າຄວາມແຂງໃຫ້ປະລາດໃຈ, ປົກກະຕິແລ້ວຢູ່ໃນຂະຫນາດ Vickers. ຄຸນນະພາບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ ZTA ເປັນການແກ້ໄຂທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ພາກສ່ວນທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ກົນໄກການຫັນປ່ຽນຄວາມເຄັ່ງຕຶງທີ່ເປີດໃຊ້ໂດຍ particles zirconia ຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງ ZTA - ເຊິ່ງຕັ້ງແຕ່ 5 ກັບ 7 MPa√m—ສູງກ່ວາຂອງອະລູມິນຽມບໍລິສຸດ. ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທີ່ທົນທານແມ່ນສໍາຄັນ, ຄວາມເຄັ່ງຄັດທີ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງນີ້ເຮັດໃຫ້ ZTA ທົນທານຕໍ່ການຂະຫຍາຍພັນແລະຜົນກະທົບຂອງຮອຍແຕກ, ສະນັ້ນການຮັບປະກັນທາງເລືອກທີ່ແຂງ.
ຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນ: Juggling ເງື່ອນໄຂທີ່ສຸດ
ນອກເຫນືອຈາກຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກຂອງມັນ, Zirconia Toughened Alumina ມີຄຸນນະພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການຂອງການນໍາໃຊ້ອຸນຫະພູມສູງ.. ZTA ສາມາດທົນທານຕໍ່ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມແຂງໂດຍບໍ່ມີການເສຍສະລະຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງຂອງຕົນທີ່ມີອຸນຫະພູມການນໍາໃຊ້ສູງສຸດເຖິງ 1500 ° C.. ຄ່າສໍາປະສິດຕ່ໍາຂອງການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຂອງມັນ, ປົກກະຕິແລ້ວລະຫວ່າງ 7 ແລະ 7.5 x 10^-6/°C, ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນນີ້ຕື່ມອີກໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນແລະການຮັບປະກັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງມິຕິພາຍໃຕ້ການປ່ຽນແປງອຸນຫະພູມ.
ຄວາມອິດເມື່ອຍທາງເຄມີ: ຕ້ານ Corrosive ອ້ອມຂ້າງ
Zirconia Toughened Alumina ໂດດເດັ່ນສໍາລັບການ inertness ເຄມີທີ່ຫນ້າອັດສະຈັນຂອງຕົນ, ເຊິ່ງເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ກັບສະພາບ corrosive. ຄຸນນະສົມບັດນີ້ແມ່ນຜົນມາຈາກຄວາມຫມັ້ນຄົງທາງເຄມີທໍາມະຊາດຂອງທັງ alumina ແລະ zirconia, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ ZTA ມີຄວາມຕ້ານທານທີ່ຫນ້າປະຫລາດໃຈກັບອາຊິດ, ດ່າງ, ແລະສື່ທີ່ຮຸນແຮງອື່ນໆ. ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນສານເຄມີ, ປິໂຕເຄມີ, ແລະຂະແຫນງພະລັງງານ, ບ່ອນທີ່ອົງປະກອບແມ່ນຂຶ້ນກັບເງື່ອນໄຂການເຮັດວຽກທີ່ຕ້ອງການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຄຸນນະສົມບັດນີ້ເຮັດໃຫ້ ZTA ເຫມາະທີ່ສົມບູນແບບ.
ການນໍາໃຊ້ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ: stretching ຂໍ້ຈໍາກັດ
ການຜະສົມຜະສານພິເສດຂອງລັກສະນະທີ່ສະແດງໂດຍ ZTA ໄດ້ເຮັດໃຫ້ການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນຫຼາຍຂະແຫນງການຕ່າງໆ. ອົງປະກອບ ZTA ເຊັ່ນ rollers, ຄູ່ມື, ແລະຕາຍສະຫນອງການຍົກເວັ້ນການສວມໃສ່ແລະຄວາມທົນທານໃນອຸດສາຫະກໍາກອບເປັນຈໍານວນໂລຫະແລະ extrusion, ສະນັ້ນການເຮັດໃຫ້ປະສິດທິຜົນແລະຂະຫຍາຍການດໍາເນີນງານພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ຮ້າຍແຮງ.
ຄວາມອິດເມື່ອຍທາງເຄມີແລະຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນສູງຂອງ ZTA ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນວັດສະດຸທີ່ດີສໍາລັບສ່ວນປະກອບຂອງປ່ຽງດັ່ງກ່າວ., ບ່ອນນັ່ງ, ແລະ ເຄື່ອງສູບນ້ຳໃນຂະແໜງນ້ຳມັນ ແລະ ອາຍແກັສ, ບ່ອນທີ່ການສໍາຜັດກັບນ້ໍາຂັດແລະຄວາມກົດດັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເປັນເລື່ອງປົກກະຕິ.
ໃນສະຫນາມກິລາຊີວະພາບເຊັ່ນດຽວກັນ, ໂດຍສະເພາະໃນການນໍາໃຊ້ orthopedic ແລະແຂ້ວ, ZTA ມີຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຫນ້າສັງເກດ. ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບຂອງມັນພ້ອມກັບຄຸນນະພາບກົນຈັກທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງມັນໄດ້ເຮັດໃຫ້ການປູກຝັງທີ່ອີງໃສ່ ZTA, ຂາທຽມ, ແລະການຟື້ນຟູທີ່ມີການປັບປຸງຊີວິດແລະຄວາມທົນທານເຫນືອອຸປະກອນທໍາມະດາ.
ວິທີການຜະລິດ: ການປັບແຕ່ງແລະຄວາມແມ່ນຍໍາ
ZTA ສາມາດຜະລິດໄດ້ໂດຍໃຊ້ວິທີການຈໍານວນຫນຶ່ງ, ແຕ່ລະຄົນມີຜົນປະໂຫຍດພິເສດເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການຈໍານວນຫນຶ່ງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ການກົດ isostatic ຮ້ອນ (ຮິບ) ແມ່ນຫນຶ່ງໃນເຕັກນິກທີ່ໃຊ້ເລື້ອຍໆທີ່ສ້າງຄຸນລັກສະນະກົນຈັກພິເສດແລະຄວາມແມ່ນຍໍາມິຕິ, ອົງປະກອບ ZTA ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະເປັນເອກະພາບ.
ZTA ຍັງສາມາດຖືກ machined ໃນ sintered ຢ່າງເຕັມສ່ວນຂອງຕົນຫຼືສີຂຽວ (ກ່ອນ sintered) ແບບຟອມ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ການຜະລິດອົງປະກອບທີ່ເປັນເອກະລັກແລະເລຂາຄະນິດ intricate. ເຄື່ອງຈັກ ZTA ທີ່ຖືກເຜົາຢ່າງສົມບູນດ້ວຍເຄື່ອງມືເພັດຊ່ວຍໃຫ້ບັນລຸຄວາມທົນທານທີ່ຊັດເຈນທີ່ສຸດແລະການສໍາເລັດຮູບດ້ານຫນ້າ., ເຖິງແມ່ນວ່າເຄື່ອງຈັກໃນລັດສີຂຽວສາມາດມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍໃນຮູບຮ່າງ.
ປັບແຕ່ງລັກສະນະ: ການເພີ່ມປະສິດທິພາບສູງສຸດ
ນອກເຫນືອຈາກຄຸນລັກສະນະພາຍໃນຂອງມັນ, ການປັບຕົວຂອງ ZTA ແມ່ນສະແດງໃຫ້ເຫັນໂດຍວິທີການທີ່ສ້າງໂດຍຜູ້ຜະລິດແລະນັກຄົ້ນຄວ້າເພື່ອປັບປຸງການປະຕິບັດຂອງມັນຫຼາຍຂຶ້ນ. ກົນຈັກ, ຄວາມຮ້ອນ, ແລະຄຸນລັກສະນະທາງໄຟຟ້າຂອງ ZTA ສາມາດຖືກດັດແປງໃຫ້ເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໂດຍສະເພາະໂດຍການປ່ຽນແປງອົງປະກອບແລະການປຸງແຕ່ງຕົວກໍານົດການ - ເຊັ່ນ: ອັດຕາສ່ວນ alumina ກັບ zirconia., ອຸນຫະພູມ sintering, ແລະການເພີ່ມ dopant ຫຼື stabilizer.
ຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກທີ່ສູງຂຶ້ນ, ຕົວຢ່າງ, ສາມາດເປັນຜົນມາຈາກການເພີ່ມເນື້ອໃນ zirconia; ເນື້ອໃນຂອງອາລູມິນຽມທີ່ສູງຂຶ້ນສາມາດເພີ່ມຄວາມແຂງແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໄລຍະແລະຄວາມຕ້ານທານຜູ້ສູງອາຍຸຂອງໄລຍະ zirconia ໂດຍໃຊ້ stabilizers ເຊັ່ນ yttria ຫຼື ceria ຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແລະການປະຕິບັດໃນໄລຍະຍາວ..
ນະວັດຕະກໍາທາງຊີວະພາບ: ການປັບປຸງການປິ່ນປົວທາງການແພດ
ຈາກການຟື້ນຟູແຂ້ວໄປຫາການປູກຝັງ orthopedic, ZTA ເປັນອຸປະກອນການທີ່ດີທີ່ໄດ້ຮັບຮອງເອົາໂດຍຂະແຫນງການຊີວະການແພດສໍາລັບຄວາມຫລາກຫລາຍຂອງການນໍາໃຊ້. ການເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບທີ່ດີເລີດຂອງ ZTA ແລະຄຸນນະພາບກົນຈັກທີ່ດີກວ່າໄດ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການທົດແທນທີ່ສົມຄວນສໍາລັບວັດສະດຸທໍາມະດາທີ່ໃຊ້ໃນໂດເມນເຫຼົ່ານີ້..
ການປູກຝັງທີ່ອີງໃສ່ ZTA, ການປ່ຽນແທນສະໂພກ ແລະຫົວເຂົ່າດັ່ງກ່າວ, ເສີມສ້າງການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ ແລະ ຕະຫຼອດຊີວິດໃນ orthopedics, ເພາະສະນັ້ນ, ຫຼຸດຜ່ອນໂອກາດຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ implant ແລະຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການດໍາເນີນງານການແກ້ໄຂ. ຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ຂອງ ZTA ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດ, ສະນັ້ນການປັບປຸງຄວາມປອດໄພຂອງຄົນເຈັບແລະຄວາມເພິ່ງພາອາໄສການປູກຝັງໂດຍທົ່ວໄປ.
ZTA ພົບເຫັນການນໍາໃຊ້ໃນ dentistry ສໍາລັບການກໍ່ສ້າງຂົວ, ເຮືອນຍອດ, ແລະການຟື້ນຟູອື່ນໆ. ໃນຂະນະທີ່ຄຸນນະພາບຄວາມງາມຂອງມັນເຮັດໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ມີລັກສະນະທໍາມະຊາດ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ແລະຄວາມທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນທາງເລືອກທີ່ສົມບູນແບບສໍາລັບການຟື້ນຟູພາຍໃຕ້ການນໍາໃຊ້ປົກກະຕິ.
ຄວາມຍືນຍົງດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ: ອະນາຄົດສີຂຽວ
ນອກຈາກປະສິດທິພາບທີ່ໂດດເດັ່ນຂອງມັນ, ZTA ສະຫນອງຄວາມໄດ້ປຽບດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ເຫມາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ຍືນຍົງ. ZTA ແມ່ນສາມາດເອົາມາໃຊ້ຄືນໄດ້ແລະໃຊ້ຄືນໄດ້ບໍ່ຄືກັບເຊລາມິກແບບດັ້ງເດີມຫຼາຍ, ສະນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງເສດເຫຼືອແລະຜົນກະທົບສິ່ງແວດລ້ອມ.
ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ເຕັກນິກການຜະລິດທີ່ໃຊ້ສໍາລັບ ZTA ສາມາດມີຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານຫນ້ອຍກວ່າເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາທີ່ທັນສະໄຫມອື່ນໆ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຮອຍຕີນກາຄາບອນ. ການຮັບຮອງເອົາ ZTA ສາມາດມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍໃນການເຂົ້າເຖິງຂະບວນການຜະລິດສີຂຽວແລະຊຸກຍູ້ຍຸດທະສາດທີ່ອ່ອນໄຫວຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂອງການຄັດເລືອກວັດສະດຸຍ້ອນວ່າຂະແຫນງການໃຫ້ຄວາມສໍາຄັນດ້ານຄວາມຍືນຍົງ..
ຂອບເຂດອະນາຄົດ: ການສືບສວນພູມສັນຖານທີ່ບໍ່ສາມາດເປີດເຜີຍໄດ້
ການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນໄປໄດ້ຂອງ Zirconia Toughened Alumina ແມ່ນຄາດວ່າຈະເຕີບໂຕຕື່ມອີກຍ້ອນວ່າກິດຈະກໍາການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາສືບຕໍ່ຂະຫຍາຍຂອບເຂດຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸ.. ການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງກ່ຽວກັບວິທີການປຸງແຕ່ງທີ່ທັນສະ ໄໝ ລວມທັງການຜະລິດເພີ່ມເຕີມແລະໂຄງສ້າງ nanostructured ສາມາດເປີດໂອກາດສົດໆສໍາລັບການປັບແຕ່ງຄຸນລັກສະນະຂອງ ZTA ແລະການອອກແບບແນວຄວາມຄິດສົດໆ..
ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະສົມປະສານຂອງ ZTA ກັບອຸປະກອນທີ່ທັນສະໄຫມອື່ນໆ, graphene ຫຼື nanotubes ກາກບອນດັ່ງກ່າວ, ສາມາດສົ່ງຜົນໃຫ້ອົງປະກອບ multifunctional ກັບການປັບປຸງໄຟຟ້າ, ຄວາມຮ້ອນ, ຫຼືຄຸນນະພາບ optical, ສະນັ້ນ ການເປີດທິດທາງໃໝ່ໃນການນຳໃຊ້ໃນຂະແໜງການລວມທັງເອເລັກໂຕຣນິກ, ພະລັງງານ, ແລະ optics.
ສະຫຼຸບ
Zirconia toughened alumina (ZTA) ແມ່ນຫຼັກຖານຂອງຜົນສໍາເລັດອັນໂດດເດັ່ນຂອງວິທະຍາສາດວັດສະດຸຍຸກປະຈຸບັນ. ການລວມເອົາຄຸນນະພາບຂອງສອງເຊລາມິກທີ່ໂດດເດັ່ນ, alumina ແລະ zirconia, ອຸປະກອນການປະສົມນີ້ໄດ້ເປີດໂລກຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ແລະສະຫນອງການປະຕິບັດທີ່ບໍ່ກົງກັນຂ້າມແລະການປັບຕົວຂອງຂະແຫນງການທີ່ກວ້າງຂວາງ.
ຈາກຄຸນນະພາບກົນຈັກທີ່ໂດດເດັ່ນແລະຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນກັບ inertness ເຄມີແລະ biocompatibility, ZTA ໄດ້ສະແດງຕົວຂອງມັນເອງເປັນຜູ້ປ່ຽນເກມ, ຂະຫຍາຍຂອບເຂດຂອງສິ່ງທີ່ເຄີຍຄິດວ່າເປັນໄປໄດ້. ໃນອະນາຄົດມີທ່າແຮງຫຼາຍກວ່າເກົ່າສໍາລັບອຸປະກອນການທີ່ຫນ້າອັດສະຈັນນີ້ຍ້ອນວ່າກິດຈະກໍາການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດໃຫມ່, ເປີດເສັ້ນທາງສໍາລັບແນວຄວາມຄິດສ້າງສັນແລະການນໍາໃຊ້ພື້ນຖານທີ່ຈະຫັນປ່ຽນສິ່ງອ້ອມຂ້າງ.