Цирконы хатуужуулсан хөнгөн цагаан исэл – Аж үйлдвэрийн шилдэг чанарыг сайжруулах хүч чадал

Цирконы хатуужуулсан хөнгөн цагаан исэл (ZTA) онцгой керамик юм, Хөнгөн цагааны матрицаар тархсан итри тогтворжсон цирконы тоосонцороос шалтгаалж өндөр бат бөх, хугарлын эсэргүүцэлээрээ ялгагдана..

Энэ материал нь хагарал, эвдрэлгүйгээр температурын хурдан өөрчлөлтийг тэсвэрлэх чадвартай, химийн зэврэлтийг эсэргүүцэх ба дулааны цохилтод маш сайн тэсвэртэй.

Маш сайн зэврэлтэнд тэсвэртэй

ZTA керамик нь хүч чадал, үнэ цэнийн хоорондох хамгийн тохиромжтой тэнцвэрийг санал болгодог, хөнгөн цагааны ислийн бүтээгдэхүүнээс илүү бат бөх боловч цэвэр цирконоос бага өртөгтэй. Тэдний механик шинж чанар – хугарлын бат бөх байдал, гулзайлтын бат бэх, хатуулаг, түүнчлэн дулааны цохилтын эсэргүүцэл – дугуй зүсэх зэрэг үйлдвэрлэлийн багаж хийхэд тохиромжтой болгох.

ZTA нь иттриа тогтворжуулсан цирконыг нэмсэнээр дээд зэргийн шинж чанараа олж авдаг (YSZ) хөнгөн цагааны ислийн матриц доторх тоосонцор. Бүх хэсэгт жигд тархсан үед, YSZ нь хоёр элементийн хатуулаг, хугарлын бат бөх чанар, суналтын бат бөх чанарыг хоёуланг нь оновчтой болгоход тусалдаг бөгөөд энэ нь элэгдэлд онцгой тэсвэртэй байдлыг бий болгодог., Өрөөний температурт химийн идэвхгүй байдал, онцгой керамик материалд зориулсан халуун хатуулаг / өргөлтийн бат бөх чанар.

ZTA бүтээгдэхүүн’ Механик шинж чанар нь нунтаг үйлдвэрлэх боловсруулах замаас ихээхэн хамаардаг, түүний дотор дулааны боловсруулалт, кальцинжуулах аргууд, хатаах техник, агломерын процесс, түүнчлэн үйлдвэрлэлийн явцад нэмсэн нэмэлтүүдээр тохирсон хэлбэржүүлэх. Эдгээр бүх хүчин зүйлүүд нь тэдний хүч чадалд шууд нөлөөлдөг, уян хатан чанар ба хатуулгийн шинж чанар.

Маш сайн дулааны цохилтын эсэргүүцэл

ZTA керамик нь дулааны цохилтод маш сайн тэсвэртэй байдаг, making them an excellent choice for aerospace applications that demand high levels of strength, хатуулаг, and chemical inertness. When dispersed uniformly within an alumina matrix YSZ can be optimized. One such transformation-toughened zirconia-alumina ceramic that we offer is BIOLOX delta which can be found used for orthopedais load-bearing components like hip replacements.

Stress-induced transformation from metastable tetragonal to monoclinic structure of YSZ produces volume expansion and shear strain that counter crack propagation, increasing fracture toughness while simultaneously improving flexural strength. Performance of such an alumina-YSZ transformation-toughened ceramic is dependent upon processing conditions as well as on its stoichiometry of constituent oxides in the sintering process.

Poorly controlled sintering conditions may result in low flexural strength and poor homogeneity of an alumina-YSZ matrix, potentially due to air entrapment or particle agglomeration. By adding additives such as yttria or magnesium oxides, one may reduce tetragonal to monoclinic transformation temperature and enhance zirconia’s sintering properties.

Excellent Wear Resistance

ZTA not only excels in terms of thermal shock resistance and corrosion resistance, but is also highly wear resistant due to its tetragonal-monclinic phase transformation encasing mechanism. Цаашлаад, in vitro studies have revealed that ZTA components are less prone to hydrothermal degradation – something of major significance in hip replacement femoral head and cup ceramics (such as BIOLOX delta produced by CeramTec).

Simulated wear tests performed on ZTA components made of alumina-zirconia composite materials have produced impressive results in terms of wear resistance, flexural strength and hardness. ZTA samples exposed to multiple cycles in the hip simulator showed minimal degradation with significantly lower surface roughness than monolithic zirconia components.

ZTA components have proven suitable for demanding applications in automotive manufacturing (hot and cold forming tooling, can-closure rollers and capstans); energy industry (холхивч, orifice inserts and vortex finders); food processing (homogenizing pump parts); and energy industry. Their mechanical properties depend on many variables: preparation routes used to prepare powders; drying methods employed during calcination; shaping techniques adopted during sintering techniques; tailored shaping; additives added and particle size distribution among others.

Excellent Strength

ZTA ceramics use stress-induced transformation to integrate zirconia into an alumina matrix, increasing strength and durability over time. This makes ZTA an excellent ceramic solution for industrial applications requiring toughness, high corrosion resistance, thermal shock tolerance and thermal shock tolerance.

Under strain, tetragonal metastable precipitates in cubic alumina undergo an abrupt transformation into monoclinic particles which increase its fracture toughness by creating compressive surface layers that adhere to cracks within its matrix.

Transformation toughening is a phenomenon known as fracture toughening, wherein increased fracture toughness of alumina results in shorter crack length, less crack blunting, and improved interactions with preexisting microcracks. This allows hard-on-hard and hard-on-soft bearing combinations which are used in modern medical-grade ceramics such as hip replacements. Цаашлаад, Yttrium stabilized zirconia implants known as y-TZP provide protection from wear over time.