Cirkonija rūdīts alumīnija oksīds
Alumīnija-cirkonija oksīda kompozītmateriālus sacietē, stresa izraisītas smalkas tetragonālas cirkonija daļiņas pārveidojot cietās, spēcīgi materiāli ar ārkārtēju izturību un stingrību, kas padara tos piemērotus dažādiem lietojumiem un vidēm.
Gelcasting tika izmantots, lai izgatavotu ZTA paraugus, rūpīgi pievēršot uzmanību vircas sagatavošanas optimizēšanai ar dažādām cieto vielu slodzēm, formēšanas un deformēšanas procesi, žāvēšana ar šķīdinātāju (osmotiskā pret gaisa žāvēšanu), un pirolīzes un saķepināšanas procesi plkst 1550 un 1650 degC žāvēšanai. Blīvums, cietība, lūzuma izturības un lieces izturības novērtējumi tika veikti visiem paraugiem, kas izgatavoti, izmantojot želeju.
Tam ir augsta cietība
Cirkonija rūdīts alumīnija oksīds (ZTA) ir ideāli piemērots prasīgiem lietojumiem, pateicoties tā augstajai cietībai. Izgatavots, izmantojot gēla liešanu, ZTA piedāvā izmaksu ietaupījumus salīdzinājumā ar citiem keramikas materiāliem, vienlaikus lepojas ar izcilu izturību. ZTA var izturēt temperatūru līdz 1650 degC, vienlaikus saglabājot rentablu, jo sastāv no itrija stabilizēta cirkonija un alumīnija oksīda pulveriem, kas ir apvienoti, izmantojot gēla liešanas un saķepināšanas metodes.
ZTA keramika izceļas ar savu ievērojamo stingrību, pateicoties tās pārveidošanai no tetragonālas uz monokliniskām fāzēm, palielinot izturību pret lūzumiem pat par diviem. Šo mehānismu izraisa atšķirības starp to elastības moduli starp to attiecīgajām fāzēm – attiecīgi cirkonijs un alumīnija oksīds – tas nozīmē, ka fāzes transformācijas laikā radītie sprieguma lauki faktiski mazina plaisu izplatīšanos, padarot ZTA daudz stingrāku nekā tradicionālā alumīnija oksīda keramika..
Ar cirkoniju rūdītajam alumīnija oksīdam ir augstāka cietība un izturība pret lūzumiem salīdzinājumā ar AlN, kā arī izcila lieces izturība salīdzinājumā ar abiem šiem materiāliem, padarot to par lielisku kandidātu automobiļu un ilgtspējīgas enerģijas lietojumiem. Turklāt, ZTA ir izcila termiskā triecienizturība, kā arī labas elektroizolācijas īpašības, padarot to piemērotu lietošanai automobiļos un citiem medicīniskiem nolūkiem; turklāt, ZTA neuzrāda DNS bojājumus vai kancerogenētiskus efektus zīdītāju šūnās, nodrošina potenciālu izmantošanu kā zobu implantu materiālu tā izcilo mehānisko īpašību un bioloģiskās saderības īpašību dēļ.
Tam ir augsta stingrība
Cirkonija rūdīts alumīnija oksīds (ZTA), vai ar cirkoniju rūdīts alumīnija oksīds, ir keramikas materiāls, kas sastāv gan no alumīnija oksīda, gan cirkonija, kas piedāvā izcilas mehāniskās īpašības, piemēram, augstu lieces izturību, lūzuma stingrība, elastība, cietība un nodilumizturība. Šo materiālu attiecību var viegli mainīt, lai atbilstu konkrētiem lietojumiem; ZTA produkti pārspēja tos, kas izgatavoti no tīra cirkonija, vienlaikus esot rentablāki.
Šis materiāls ir veiksmīgi izmantots gūžas locītavas augšstilba kaula galvās un acetabulārajos uzlikās, pateicoties tā bioloģiskajai saderībai un ilgstošai slodzes nestspējai. Tomēr, tā piemērotība vispirms jānovērtē in vivo.
ZTA sasniedz augstu stingrību, pateicoties tās metastabilajai tetragonālajai struktūrai un alumīnija oksīda matricas spiedes spēkam, kur lieli stiepes spriegumi izraisa transformācijas rūdīšanu; tas ir, cirkonija oksīds pārvēršas monoklīniskās formās, ja tiek pakļauts alumīnija oksīda matricas saspiešanas spēkiem, radot sprieguma enerģiju, kas palēnina vai aptur plaisu izplatīšanos, tādējādi radot transformāciju stiprinošus efektus, kas novērš plaisu izplatīšanos.
ZTA lepojas ar ievērojami uzlabotu lieces izturību 99% alumīnija oksīda keramika tās metastabilās tetragonālās fāzes un alumīnija oksīda matricas dēļ, ievērojami pārspējot to šajā ziņā. Tomēr, alumīnija oksīda-cirkonija oksīda kompozītmateriāli var kļūt trausli, jo ir mazāka viendabība un gaisa ieslodzījums, kā arī daļiņu aglomerācija, kas izraisa punktu defektus un samazinātu lieces izturību – tomēr tā veiktspēja pārspēj tradicionālo alumīnija oksīda keramiku gan medicīnā, gan rūpniecībā.
Tam ir augsta izturība
Cirkonija rūdīts alumīnija oksīds ir īpaši izturīgs materiāls, kas padara to piemērotu nesošiem lietojumiem. Izgatavots, stresa izraisītas smalkas tetragonālas cirkonija daļiņas pārveidojot alumīnija oksīda matricā, tā ražošana nodrošina ļoti vienmērīgu daļiņu sadalījumu ar izcilām izturības un stingrības īpašībām.
Keramika ir arī ļoti izturīga pret ķīmisko koroziju. Tas ir piemērots daudziem lietojumiem, tostarp medicīniskiem implantiem un zobu materiāliem, jo tas spēj izturēt atkārtotu ķermeņa šķidrumu un ķīmisko vielu iedarbību.
ZTA izceļas arī ar termiskā triecienizturību, jo tā cirkonija daļiņas, kas izkliedētas alumīnija oksīda matricā, absorbē siltumenerģiju un rada spiedes spriegumus, lai izvairītos no plaisu veidošanās – tas ļauj ZTA keramiku droši izmantot augstas temperatūras lietojumiem, piemēram, krāsns komponentiem un turbīnu dzinēja daļām, neriskējot sabojāt vai sabojāt..
ZTA savu spēku iegūst no tās struktūras un nanodaļiņu sadalījuma, kā arī karstā izostatiskā presēšana un parastā saķepināšana lielākai uzticamībai. Papildu elastībai, to var ražot arī, izmantojot sola-gela ražošanas metodes, kas pārvērš molekulas cietās vielās – šajā gadījumā alumīnija oksīda pulvera un cirkonija oksīda pulvera apvienošana želejveida šķidrumā, ko pēc tam var veidot dažādās formās pirms cepšanas cepeškrāsnī, līdz ir notikusi sacietēšana pirms izņemšanas no formas un žāvēšanas, lai iegūtu ZTA ar augsta blīvuma smalkām kristāliskām struktūrām un mainītiem kristāliem., atomu, elektroniskie stāvokļi, kā rezultātā rodas ZTA, kam ir augsts blīvums, kā arī izmainīts kristāls, atomu stāvokļi, kā arī izmainītas kristāla struktūras, izmainītas kristāla struktūras, kā arī izmainīts kristāls, atomu stāvokļi, kas izraisa izmainītus kristālus, atomu stāvokļi lielākai uzticamībai.
Tam ir augsta temperatūras izturība
ZTA materiāls nodrošina izcilu temperatūras izturību, padarot to piemērotu lietojumiem, kuriem nepieciešama īpaša izturība. Turklāt, tā izturība pret koroziju un lielāka lieces izturība padara ZTA piemērotu ilgstošai temperatūrai līdz 1773 K – padarot to par lielisku izvēli ilgstošam aprīkojumam, kas pakļauts augstam siltuma līmenim.
Jaunākie pētījumi liecina, ka cirkonija oksīds uzlabo alumīnija oksīda mehāniskās īpašības, jo īpaši tā stingrība un lieces izturība. Šis efekts rodas tāpēc, ka cirkonija oksīda daļiņas rada spiedes spriegumu uz alumīnija oksīda matricu, kad tās ir pakļautas slodzei; šis spiedes spriegums palīdz samazināt plaisu izplatīšanos, vienlaikus palielinot izturību pret lūzumiem.
Daudzi faktori ietekmē ZTA kompozītmateriālu veiktspēju, piemēram, tā saķepināšanas metodes un temperatūras, kā arī pievienotā cirkonija oksīda dioksīda dioksīda dioksīda daudzums. Vispār, vairāk cirkonija oksīda pievienošana uzlabo veiktspēju; tomēr pārāk daudz cirkonija var samazināt tā lieces izturību, kā arī izturību pret lūzumiem.
Alumīnija-cirkonija rūdīts alumīnija oksīds (TAS) ir moderns tehnisks keramikas materiāls, ko izmanto dažādos rūpnieciskos lietojumos. Izgatavots no alumīnija oksīda un cirkonija oksīda, kas savienoti ar keramikas saitēm, kas uzlabo materiāla lieces izturību un izturību pret lūzumiem, AZT ir lielisks materiāls iekārtām, kas pakļautas augstām temperatūrām, piemēram, krāsnīm un krāsnīm.