സിർക്കോണിയയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ അലുമിനയെ ശക്തമാക്കി

മോണോലിത്തിക്ക് സിർക്കോണിയയെ അപേക്ഷിച്ച് സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന അതിൻ്റെ മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഒടിവിൻ്റെ കാഠിന്യവും വഴക്കമുള്ള ശക്തിയും ഉൾപ്പെടെ. ZTA യുടെ സ്ഥിരത അതിൻ്റെ മാട്രിക്സ് ഘട്ടത്തിൽ നിന്നാണ് ഉത്ഭവിക്കുന്നത്, ഇത് ടെട്രാഗണൽ സിർക്കോണിയ ധാന്യങ്ങളുടെ പരിവർത്തനത്തെ സംരക്ഷിക്കുകയും നിയന്ത്രിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു., ഇൻ-വിവോ ഹൈഡ്രോതെർമൽ അവസ്ഥയിൽ നശീകരണത്തെ നേരിടാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

ഫ്ലെക്സറൽ ശക്തി

അലുമിന സെറാമിക്സിൽ സിർക്കോണിയ ചേർക്കുന്നതിലൂടെ, സിർക്കോണിയ കടുപ്പമുള്ള അലുമിന സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഈ മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യപ്പെടുന്ന സാഹചര്യങ്ങളിൽ മികച്ച ഫ്ലെക്‌സറൽ ശക്തിയും മെക്കാനിക്കൽ ഡ്യൂറബിളിറ്റിയും അവതരിപ്പിക്കുന്നു, കൂടാതെ രാസ നാശത്തെയും ശരീര ദ്രാവകങ്ങളുമായുള്ള സമ്പർക്കത്തെയും പ്രതിരോധിക്കുന്നു.

ഒരു അലുമിന മാട്രിക്സിനുള്ളിൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന സിർക്കോണിയ കണികകൾ താപ ഊർജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാകാതിരിക്കാൻ കംപ്രസ്സീവ് സമ്മർദ്ദങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിനയ്ക്ക് താപനിലയിലെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളെ നേരിടാൻ കഴിയും., ഫർണസ് ഘടകങ്ങൾ, സ്റ്റീം ടർബൈൻ എഞ്ചിനുകൾ തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു.

ഈ സംയോജിത സെറാമിക് അധിക ശക്തിയും താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധവും നൽകുന്നതിന് അലുമിനയുടെയും സിർക്കോണിയയുടെയും ആകർഷകമായ ഗുണങ്ങൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു., ഉയർന്ന കാഠിന്യത്തോടെ, വഴക്കമുള്ള ശക്തി, ഒടിവിൻ്റെ കാഠിന്യവും അതിനെ മറികടക്കുന്ന പ്രതിരോധവും 99% കാഠിന്യത്തിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ ശുദ്ധമായ അലുമിന, കാഠിന്യം, പ്രതിരോധം ധരിക്കുക.

ഫ്രാക്ചർ കാഠിന്യം

രൂപാന്തരം കടുപ്പമാക്കുന്നതിലൂടെ സിർക്കോണിയ അലുമിന സെറാമിക്‌സിൻ്റെ ഒടിവിൻ്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അടിച്ചപ്പോൾ, മെറ്റാസ്റ്റബിൾ യട്രിയം-സ്റ്റെബിലൈസ്ഡ് സിർക്കോണിയ മോണോക്ലിനിക് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളായി മാറുന്നു, ഇത് കംപ്രസ്സീവ് സ്ട്രെസ് ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ തടയുന്നു.

കാഠിന്യം കാരണം കട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു വസ്തുവാണ് സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന, താപ സ്ഥിരതയും ഘർഷണത്തിനുള്ള പ്രതിരോധവും. കൂടാതെ, അതിൻ്റെ മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ അതിൻ്റെ ദൃഢതയ്ക്കും വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും ഗണ്യമായ സംഭാവന നൽകുന്നു.

ജെൽകാസ്റ്റിംഗ് വഴി നിർമ്മിക്കുന്ന ZTA-യ്ക്ക് ഫ്ലെക്‌സറൽ ശക്തിയുടെ അസാധാരണമായ സംയോജനമുണ്ട്, ഒടിവ് കാഠിന്യം, ഹിപ് റീപ്ലേസ്‌മെൻ്റ് സർജറിക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്ന ബയോകോംപാറ്റിബിലിറ്റിയും ചൂട്/നാശന പ്രതിരോധവും. ജെൽകാസ്റ്റിംഗ് പ്രക്രിയകളിലൂടെ സ്ലറി സോളിഡ് ലോഡിംഗ് ലെവലുകൾ മാറ്റുന്നതിലൂടെ അതിൻ്റെ കാഠിന്യം-ഒടിവ് കടുപ്പം-ഫ്ലെക്‌സറൽ ശക്തി പാരാമീറ്ററുകൾ ക്രമീകരിക്കാനും കഴിയും., ഫലങ്ങൾ പരമാവധിയാക്കാൻ പൂപ്പൽ കനം അല്ലെങ്കിൽ സിൻ്ററിംഗ് താപനില പാരാമീറ്ററുകൾ.

സ്ട്രെസ്-സ്ട്രെയിൻ കർവുകൾ

സിർക്കോണിയ കടുപ്പമുള്ള അലുമിന മെറ്റീരിയൽ മികച്ച കരുത്തും വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, സമ്മർദ്ദത്തിൽ രൂപഭേദം വരുത്താതെ കനത്ത ലോഡുകളെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനുള്ള അസാധാരണമായ കാഠിന്യവും. കൂടാതെ, ഇത് മികച്ച തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധശേഷിയുള്ളതാണ്.

ഒരു നിശ്ചിത പരിധിക്ക് മുകളിലുള്ള സിർക്കോണിയയുടെ ഉള്ളടക്കം, സിൻ്ററിംഗിന് ശേഷം തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന മൈക്രോക്രാക്കുകൾ വഴി പ്രായമാകൽ നശീകരണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് സെറാമിക് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് വെള്ളം കടക്കുന്നതിനുള്ള മുൻഗണനാ മാർഗമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു., തണുപ്പിക്കുമ്പോൾ മൈക്രോക്രാക്കുകൾ രൂപപ്പെടുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, അത് അതിൻ്റെ പ്രവേശനത്തിനും അതിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നതിനുമുള്ള മുൻഗണനാ പാതയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു.. വിപരീതമായി, ഈ പരിധിക്ക് താഴെയാകുമ്പോൾ, സിർക്കോണിയ കണങ്ങൾ ടെട്രാഗണൽ ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് മോണോക്ലിനിക് ഘട്ടത്തിലേക്ക് സമ്മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് പ്രായമാകൽ നശീകരണം കുറയ്ക്കുന്നു..

വലിച്ചുനീട്ടാനാവുന്ന ശേഷി

മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും താപ സ്ഥിരത ഗുണങ്ങളുമുള്ള കഠിനവും മോടിയുള്ളതുമായ മെറ്റീരിയലാണ് സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന, തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യമായ ഘടകങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. അധികമായി, ഇതുപോലുള്ള താപ സ്ഥിരതയുള്ള പ്രതലങ്ങൾ താപ നിയന്ത്രണവും ഘർഷണ പ്രതിരോധവും നൽകുന്നു, അവയെ അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു.

സമ്മർദ്ദത്തിലാണ്, ZTA ടെട്രാഗണലിൽ നിന്ന് മോണോക്ലിനിക്കിലേക്ക് ഒരു ഘട്ടം പരിവർത്തനത്തിന് വിധേയമാകുന്നു, ഇത് വിള്ളൽ വ്യാപിക്കുന്നത് തടയുകയും ഒടിവുകളുടെ കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു., എന്നാൽ ചില പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് അസ്ഥിരമായ സിർക്കോണിയ വർദ്ധിക്കുന്നത് ടെൻസൈൽ ശക്തി കുറയുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു എന്നാണ്.

ZTA സെറാമിക്സിൽ സാധാരണയായി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു 10%-20% സിർക്കോണിയ, ഇത് ഓരോ ആപ്ലിക്കേഷനും പ്രത്യേകമായി ക്രമീകരിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. ZTA biocompatible ആണ്, താപനില പ്രതിരോധം, നാശം-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള, സമ്മർദം താങ്ങാൻ തക്ക കഠിനം, ശുദ്ധമായ സിർക്കോണിയ സെറാമിക്‌സിനുള്ള ചെലവ് കുറഞ്ഞ ബദൽ, ഉയർന്ന താപനിലയെ അപചയം കൂടാതെ നേരിടാൻ കഴിയും. വാൽവ് സീൽ നിർമ്മാതാക്കൾ സാധാരണയായി ഇത് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് അതിൻ്റെ നാശ-പ്രതിരോധവും മർദ്ദം നിലനിർത്താനുള്ള കഴിവും കാരണം – വാൽവ് സീൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ എല്ലാ ഗുണങ്ങളും.

സ്വാധീന ശക്തി

സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന വളരെ നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതും അസാധാരണമായ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയുള്ളതുമാണ്, ഒരേസമയം കാഠിന്യവും കാഠിന്യവും ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അവയെ അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. കൂടാതെ, ZTA ശുദ്ധമായ സിർക്കോണിയ സെറാമിക്സിനുമേൽ ചിലവ് ലാഭിക്കുന്നു.

അലുമിനയും സിർക്കോണിയയും സംയോജിപ്പിച്ച് ഉയർന്ന വഴക്കമുള്ള ഒരു സെറാമിക് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഒടിവ് കാഠിന്യം, കൂടാതെ ശുദ്ധമായ അലുമിനയേക്കാൾ പ്രതിരോധം ധരിക്കുക. ഇതിന് ഉയർന്ന ലോഡുകളും ആഘാതങ്ങളും നേരിടാൻ കഴിയും കൂടാതെ അധിക സവിശേഷതകൾ ആവശ്യമുള്ള ഡിസൈനുകളിൽ സാധാരണ അലുമിനയെക്കാൾ അപ്‌ഗ്രേഡായി ഉപയോഗിക്കാറുണ്ട്..

പരിവർത്തനം കഠിനമാക്കുന്നത് ഈ വർദ്ധിച്ച ശക്തിക്ക് കാരണമാകുന്നു; സമ്മർദ്ദ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, സിർക്കോണിയ കണങ്ങൾ അവയുടെ ടെട്രാഗണലിൽ നിന്ന് മോണോക്ലിനിക് രൂപത്തിലേക്ക് മാറുകയും വികസിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഒരു അലുമിന മാട്രിക്സിലെ വിള്ളലുകൾ കംപ്രസ്സുചെയ്യുന്നു, അതുവഴി YSZ-നേക്കാൾ ഉയർന്ന വഴക്കമുള്ള ശക്തിയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു (കണക്കുകൾ 6c, d).

നാശന പ്രതിരോധം

ZTA സെറാമിക്കിൻ്റെ അലുമിനയുടെയും സിർക്കോണിയയുടെയും സംയോജനം ശുദ്ധമായതിനെ അപേക്ഷിച്ച് മികച്ച നാശന പ്രതിരോധം നൽകുന്നു. 99% അലുമിന വസ്തുക്കൾ മാത്രം, കൂടാതെ ഉയർന്ന കാഠിന്യം ഉണ്ട്, ഒടിവ് കാഠിന്യം, വഴക്കമുള്ള ശക്തി, അതിൻ്റെ എതിരാളികളേക്കാൾ കാഠിന്യം ഗുണങ്ങളും.

മികച്ച വസ്ത്രങ്ങളും ഉരച്ചിലുകളും പ്രതിരോധവും രാസ അനുയോജ്യതയും ZTA സവിശേഷതകളാണ്, ഉയർന്ന മെക്കാനിക്കൽ ഡ്യൂറബിലിറ്റി ആവശ്യമുള്ള വ്യാവസായിക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഇത് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. കൂടാതെ, മെറ്റീരിയലുകളുടെ സംയോജനത്തിന് മികച്ച തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധമുണ്ട്, ഇത് പൊട്ടുകയോ പൊട്ടുകയോ ചെയ്യാതെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള താപനില മാറ്റങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു.

ഒരു അലുമിന മാട്രിക്സിൽ ചേർക്കുന്ന സിർക്കോണിയ കണികകൾ രൂപാന്തരപ്പെടുത്തൽ കടുപ്പം വഴി അതിൻ്റെ ഒടിവ് കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, കംപ്രഷൻ സമ്മർദ്ദത്തിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ ടെട്രാഗണലിൽ നിന്ന് മോണോക്ലിനിക് ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളിലേക്ക് മാറുന്ന സിർക്കോണിയ കണങ്ങളുടെ സമ്മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഒരു പ്രഭാവം, വിള്ളൽ വ്യാപനത്തെ തടയുകയും ഒടിവിൻ്റെ കാഠിന്യം ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന കംപ്രസ്സീവ് സമ്മർദ്ദങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു.

തെർമൽ ഷോക്ക് റെസിസ്റ്റൻസ്

അലൂമിനയും സിർക്കോണിയയും സംയോജിപ്പിക്കുന്ന ഒരു നൂതന സെറാമിക് ആണ് സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന. ZTA സൃഷ്ടിക്കാൻ, പരമ്പരാഗത അലുമിന സെറാമിക്സുകളേക്കാൾ കൂടുതൽ ശക്തിക്കും തെർമൽ ഷോക്ക് പ്രതിരോധത്തിനുമായി സിൻ്ററിംഗ് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് സിർക്കോണിയ പ്രധാന അലുമിന മാട്രിക്സിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നു; അതിലുപരി അത് ഉയർന്ന കാഠിന്യം കാണിക്കുന്നു, വഴക്കമുള്ള ശക്തി, അതിൻ്റെ പ്രതിരൂപത്തേക്കാൾ സാന്ദ്രതയും.

ടെട്രാഗണിൽ നിന്ന് മോണോക്ലിനിക് സിർക്കോണിയ കണികാ ക്രിസ്റ്റൽ ഘടനകളിലേക്ക് സമ്മർദ്ദം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പരിവർത്തനം ZTA ടഫനിംഗ് മെക്കാനിസത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു., തെർമൽ ഷോക്കിൽ നിന്നും മെക്കാനിക്കൽ അബ്രസിഷനിൽ നിന്നും സംരക്ഷിക്കുമ്പോൾ ഒടിവിൻ്റെ കാഠിന്യം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. സിർക്കോണിയ ടഫൻഡ് അലുമിന വളരെ ബയോ കോംപാറ്റിബിൾ ആണ്, മാത്രമല്ല പെട്ടെന്ന് നശിക്കുന്നില്ല, വാൽവ് സീലുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. കൂടാതെ, അതിൻ്റെ ഉയർന്ന വഴക്കമുള്ള ശക്തി ശരീര സമ്മർദ്ദത്തെ ഫലപ്രദമായി നേരിടാൻ അനുവദിക്കുന്നു.