zirconia toughened alumina ने मोनोलिथिक zirconia च्या तुलनेत त्याचे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म सिद्ध केले आहेत, फ्रॅक्चर कडकपणा आणि लवचिक शक्ती समाविष्ट आहे. ZTA ची स्थिरता त्याच्या मॅट्रिक्स टप्प्यातून उद्भवते जी टेट्रागोनल झिरकोनिया धान्यांच्या परिवर्तनास संरक्षण आणि प्रतिबंधित करते, इन-व्हिवो हायड्रोथर्मल परिस्थितीत ऱ्हास सहन करण्यास मदत करते.
फ्लेक्सरल स्ट्रेंथ
ॲल्युमिना सिरेमिकमध्ये झिरकोनिया जोडून, zirconia toughened alumina तयार होते. या सामग्रीमध्ये उत्कृष्ट लवचिक सामर्थ्य आणि यांत्रिक टिकाऊपणाची आवश्यकता असलेल्या परिस्थितींमध्ये वैशिष्ट्ये आहेत, आणि रासायनिक गंज तसेच शारीरिक द्रवपदार्थांच्या संपर्कात देखील प्रतिकार करते.
झिरकोनिया टफन केलेले ॲल्युमिना तापमानातील जलद चढउतारांना तोंड देऊ शकते कारण त्याचे झिरकोनिया कण ॲल्युमिना मॅट्रिक्समध्ये विखुरलेले थर्मल ऊर्जा शोषून घेतात आणि क्रॅकिंग टाळण्यासाठी संकुचित ताण निर्माण करतात., भट्टीचे घटक आणि स्टीम टर्बाइन इंजिन यांसारख्या विविध औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरण्यासाठी योग्य बनवणे.
हे मिश्रित सिरॅमिक अतिरिक्त ताकद आणि थर्मल शॉक प्रतिरोध प्रदान करण्यासाठी ॲल्युमिना आणि झिरकोनिया या दोन्हींचे प्रभावी गुण एकत्र करते, उच्च कडकपणा सह, लवचिक शक्ती, फ्रॅक्चर टफनेस आणि पोशाख प्रतिकार जो मागे टाकतो 99% कडकपणाच्या बाबतीत शुद्ध ॲल्युमिना, कडकपणा आणि पोशाख प्रतिकार.
फ्रॅक्चर कडकपणा
झिरकोनिया ट्रान्सफॉर्मेशन टफनिंगद्वारे ॲल्युमिना सिरेमिकची फ्रॅक्चर टफनेस वाढवते. जेव्हा फटका, मेटास्टेबल य्ट्रियम-स्टेबिलाइज्ड झिरकोनिया मोनोक्लिनिक क्रिस्टल स्ट्रक्चर्समध्ये रूपांतरित होते ज्यामुळे संकुचित ताण निर्माण होतो जो क्रॅकचा प्रसार रोखतो.
Zirconia toughened alumina हे त्याच्या कडकपणामुळे कटिंग टूल्स तयार करण्यासाठी एक आदर्श सामग्री आहे, थर्मल स्थिरता आणि घर्षण प्रतिकार. शिवाय, त्याचे उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म त्याच्या टिकाऊपणा आणि विश्वासार्हतेमध्ये महत्त्वपूर्ण योगदान देतात.
जेलकास्टिंगद्वारे उत्पादित ZTA मध्ये फ्लेक्सरल ताकदीचे अपवादात्मक संयोजन आहे, फ्रॅक्चर कडकपणा, बायोकॉम्पॅटिबिलिटी आणि उष्णता/गंज प्रतिकार ज्यामुळे हिप रिप्लेसमेंट शस्त्रक्रियेसाठी योग्य बनते. जेलकास्टिंग प्रक्रियेद्वारे स्लरी सॉलिड लोडिंग पातळी बदलून कठोरता-फ्रॅक्चर टफनेस-फ्लेक्सरल सामर्थ्य मापदंड तयार करणे देखील शक्य आहे., मोल्ड जाडी किंवा सिंटरिंग तापमान मापदंड जास्तीत जास्त परिणाम मिळवण्यासाठी.
ताण-ताण वक्र
zirconia toughened alumina मटेरिअल उत्कृष्ट सामर्थ्य आणि पोशाख प्रतिकार वाढवते, तसेच दबावाखाली विकृत न होता जड भारांना समर्थन देण्यासाठी अपवादात्मक कडकपणा. शिवाय, यात उत्कृष्ट थर्मल शॉक रेझिस्टन्स आहे ज्यामुळे ते तापमानात अचानक होणारे चढ-उतार कमी न होता सहन करू शकते.
एका ठराविक मर्यादेपेक्षा जास्त असलेल्या झिरकोनिया सामग्रीमुळे सिंटरिंगनंतर थंड होण्याच्या वेळी तयार झालेल्या मायक्रोक्रॅक्सद्वारे वृद्धत्वाचा ऱ्हास वाढतो जे सिरेमिक सामग्रीमध्ये पाणी प्रवेशासाठी प्राधान्य मार्ग म्हणून कार्य करते., कूलिंग दरम्यान मायक्रोक्रॅक तयार होतात जे त्याच्या प्रवेशासाठी आणि त्यात पसरण्यासाठी प्राधान्य मार्ग म्हणून कार्य करतात. उलट, या थ्रेशोल्डच्या खाली असताना झिरकोनियाचे कण टेट्रागोनल टप्प्यातून मोनोक्लिनिक टप्प्यात तणाव-प्रेरित रूपांतरित होतात ज्यामुळे वृद्धत्व कमी होते.
तन्य शक्ती
झिरकोनिया टफन ॲल्युमिना हे उत्कृष्ट पोशाख प्रतिरोध आणि थर्मल स्थिरता गुणधर्मांसह कठोर आणि टिकाऊ सामग्री आहे, कूलिंगची आवश्यकता असलेल्या घटकांसाठी ते योग्य बनवणे. याव्यतिरिक्त, यासारखे थर्मलली स्थिर पृष्ठभाग थर्मल कंट्रोल तसेच घर्षण प्रतिरोध प्रदान करतात ज्यामुळे त्यांना आदर्श सामग्री निवडता येते.
तणावाखाली, ZTA मध्ये टेट्रागोनल ते मोनोक्लिनिक असे फेज ट्रान्सफॉर्मेशन होते जे क्रॅकचा प्रसार रोखते आणि फ्रॅक्चर टफनेस वाढवते, परंतु काही अभ्यास असे सूचित करतात की अस्थिर झिरकोनिया वाढल्याने तन्य शक्ती कमी होते.
ZTA सिरेमिकमध्ये सामान्यत: असते 10%-20% झिरकोनिया, जे प्रत्येक अनुप्रयोगासाठी विशेषत: तयार करण्याची अनुमती देते. ZTA बायोकॉम्पॅटिबल आहे, तापमान प्रतिरोधक, गंज-प्रतिरोधक, दबाव सहन करण्यास पुरेसे कठीण, शुद्ध झिरकोनिया सिरॅमिक्सचा किफायतशीर पर्याय आणि ऱ्हास न होता उच्च तापमानाचा सामना करू शकतो. वाल्व सील उत्पादक सामान्यतः त्याची गंज-प्रतिरोधकता आणि दाब-धारण क्षमतांमुळे ते निवडतात. – वाल्व सील अनुप्रयोगांसाठी सर्व गुण आदर्श.
प्रभाव शक्ती
झिरकोनिया टफन ॲल्युमिना अत्यंत गंज-प्रतिरोधक आहे आणि त्यात अपवादात्मक यांत्रिक शक्ती आहे, एकाच वेळी कडकपणा आणि कडकपणा आवश्यक असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी त्यांना योग्य बनवणे. शिवाय, ZTA शुद्ध झिरकोनिया सिरॅमिक्सपेक्षा खर्च बचत देते.
ॲल्युमिना आणि झिरकोनिया एकत्र केल्याने उच्च लवचिक शक्तीसह सिरॅमिक तयार होते, फ्रॅक्चर कडकपणा, आणि शुद्ध ॲल्युमिना पेक्षा प्रतिरोधक परिधान करा. हे जास्त भार आणि प्रभावांना तोंड देऊ शकते आणि अतिरिक्त वैशिष्ट्यांची आवश्यकता असलेल्या डिझाईन्समध्ये मानक ॲल्युमिनापेक्षा अपग्रेड म्हणून वापरले जाते.
या वाढलेल्या सामर्थ्यासाठी ट्रान्सफॉर्मेशन टफनिंग खाते; तणावाच्या परिस्थितीत, झिरकोनिया कण त्यांच्या टेट्रागोनलपासून मोनोक्लिनिक आकारात बदलतात आणि विस्तृत होतात, ॲल्युमिना मॅट्रिक्समधील क्रॅक संकुचित करणे आणि त्यामुळे YSZ पेक्षा जास्त लवचिक शक्ती निर्माण होते (आकडे 6c आणि d).
गंज प्रतिकार
ZTA सिरॅमिकचे ॲल्युमिना आणि झिरकोनियाचे मिश्रण शुद्ध तुलनेत उत्कृष्ट गंज प्रतिरोध प्रदान करते 99% केवळ अल्युमिना साहित्य, आणि उच्च कडकपणा आहे, फ्रॅक्चर कडकपणा, लवचिक शक्ती, आणि त्याच्या प्रतिस्पर्ध्यांपेक्षा कडकपणा गुणधर्म.
ZTA मध्ये उत्कृष्ट पोशाख आणि घर्षण प्रतिरोधकता आणि रासायनिक सुसंगतता आहे, उच्च यांत्रिक टिकाऊपणा आवश्यक असलेल्या औद्योगिक अनुप्रयोगांसाठी ते आदर्श बनवणे. शिवाय, सामग्रीचे संयोजन उत्कृष्ट थर्मल शॉक प्रतिरोधकतेचा अभिमान बाळगते ज्यामुळे क्रॅक किंवा तुटल्याशिवाय तापमानात जलद बदल होऊ शकतात.
ॲल्युमिना मॅट्रिक्समध्ये जोडलेले झिरकोनिया कण ट्रान्सफॉर्मेशन टफनिंगद्वारे फ्रॅक्चर कडकपणा वाढवतात, तणावग्रस्त झिरकोनिया कणांमुळे होणारा परिणाम जो टेट्रागोनल ते मोनोक्लिनिक क्रिस्टल स्ट्रक्चर्समध्ये बदलतो जेव्हा कॉम्प्रेशनल तणावाच्या संपर्कात असतो, संकुचित ताण निर्माण करणे जे क्रॅकच्या प्रसारास प्रतिबंधित करते आणि फ्रॅक्चर कडकपणा लक्षणीयरीत्या वाढवते.
थर्मल शॉक प्रतिकार
zirconia toughened alumina हे एक प्रगत सिरेमिक आहे जे ॲल्युमिना आणि zirconia एकत्र करते. ZTA तयार करण्यासाठी, पारंपारिक ॲल्युमिना सिरॅमिक्सपेक्षा जास्त ताकद आणि थर्मल शॉक रेझिस्टन्ससाठी सिंटरिंग करण्यापूर्वी मुख्य ॲल्युमिना मॅट्रिक्समध्ये झिरकोनियाचा समावेश केला जातो; शिवाय ते जास्त कडकपणा दाखवते, लवचिक शक्ती, आणि त्याच्या समकक्षापेक्षा घनता.
ZTA टफनिंग मेकॅनिझममध्ये टेट्रागोनल ते मोनोक्लिनिक झिरकोनिया कण क्रिस्टल स्ट्रक्चर्समध्ये तणाव-प्रेरित फेज परिवर्तन समाविष्ट आहे, थर्मल शॉक आणि यांत्रिक घर्षण पासून संरक्षण करताना फ्रॅक्चरची कडकपणा वाढवणे. zirconia toughened alumina हे अत्यंत जैवसुसंगत आहे आणि ते लवकर खराब होत नाही, वाल्व सीलसाठी आदर्श बनवणे. शिवाय, त्याची उच्च लवचिक शक्ती शरीराच्या दाबांना प्रभावीपणे तोंड देऊ शकते.