alumina mwebbsa taż-żirkonja wriet il-proprjetajiet mekkaniċi superjuri tagħha meta mqabbla maż-żirkonja monolitika, inkluż it-toughness tal-ksur u s-saħħa tal-flessjoni. L-istabbiltà ta’ ZTA ġejja mill-fażi matriċi tagħha li tipproteġi u tirrestrinġi t-trasformazzjoni tal-ħbub taż-żirkonja tetragonali, tgħinu jiflaħ id-degradazzjoni taħt kundizzjonijiet idrotermali in vivo.
Qawwa tal-flessjoni
Billi żżid żirkonja maċ-ċeramika tal-alumina, tinħoloq alumina mwebbsa taż-żirkonja. Dan il-materjal għandu saħħa tal-flessjoni superjuri u durabilità mekkanika f'sitwazzjonijiet li jitolbuha, u jirreżisti wkoll il-korrużjoni kimika kif ukoll l-espożizzjoni għal fluwidi tal-ġisem.
L-alumina mwebbsa taż-żirkonja tista' tiflaħ varjazzjonijiet rapidi fit-temperatura minħabba l-partiċelli taż-żirkonja tagħha mxerrda f'matriċi tal-alumina li tassorbi l-enerġija termali u toħloq tensjonijiet kompressivi biex tevita l-qsim, jagħmilha adattata għall-użu f'diversi applikazzjonijiet industrijali bħal komponenti tal-forn u magni tat-turbini tal-fwar.
Din iċ-ċeramika kompost tgħaqqad il-kwalitajiet impressjonanti kemm tal-alumina kif ukoll taż-żirkonja biex tagħti saħħa żejda u reżistenza għal xokk termali, b'ebusija superjuri, saħħa tal-flessjoni, toughness tal-ksur u reżistenza għall-ilbies li jaqbżu 99% alumina pura f'termini ta 'ebusija, toughness u reżistenza għall-ilbies.
Toughness tal-ksur
Iż-żirkonja ttejjeb l-ebusija tal-ksur taċ-ċeramika tal-alumina permezz tat-twebbis tat-trasformazzjoni. Meta jintlaqtu, żirkonja metastabbli stabbilizzata bl-ittriju tittrasforma fi strutturi tal-kristall monokliniċi li jipproduċu stress kompressiv li jipprevjeni l-propagazzjoni tax-xquq.
L-alumina mwebbsa taż-żirkonja hija materjal ideali għall-ħolqien ta 'għodod tal-qtugħ minħabba l-ebusija tagħha, stabbiltà termali u reżistenza għall-frizzjoni. Barra minn hekk, il-proprjetajiet mekkaniċi superjuri tiegħu jikkontribwixxu b'mod sinifikanti għad-durabilità u l-affidabbiltà tiegħu.
ZTA prodott permezz ta 'gelcasting għandu kombinazzjoni eċċezzjonali ta' saħħa tal-flessjoni, toughness tal-ksur, bijokompatibilità u reżistenza għas-sħana/korrużjoni li jagħmluha adattata għal kirurġija ta 'sostituzzjoni tal-ġenbejn. Permezz ta' proċessi ta' gelcasting huwa wkoll possibbli li jiġu adattati l-parametri ta' ebusija-ksur tal-ebusija-saħħa tal-flessjoni billi jinbidlu l-livelli ta' tagħbija solida tad-demel likwidu., ħxuna tal-moffa jew parametri tat-temperatura tas-sinterizzazzjoni biex timmassimizza r-riżultati.
Kurvi Stress-Strain
Il-materjal ta 'l-alumina mwebbes taż-żirkonja tiftaħar saħħa superjuri u reżistenza għall-ilbies, kif ukoll riġidità eċċezzjonali għall-appoġġ ta 'tagħbijiet tqal mingħajr deformazzjoni taħt pressjoni. Barra minn hekk, jiftaħar reżistenza eċċellenti għal xokk termali li jippermettilu jittollera varjazzjonijiet f'daqqa fit-temperatura mingħajr ma jbati degradazzjoni.
Il-kontenut taż-żirkonja 'l fuq minn ċertu limitu jżid id-degradazzjoni tat-tixjiħ permezz ta' mikroxquq maħluqa waqt it-tkessiħ wara s-sinterizzazzjoni li jaġixxu bħala rotot preferenzjali għall-penetrazzjoni tal-ilma fil-materjal taċ-ċeramika, iwassal biex jiġu ffurmati mikroxquq waqt it-tkessiħ li jaġixxu bħala mogħdijiet preferenzjali għad-dħul tiegħu u jinfirxu fih. Bil-maqlub, meta taħt dan il-limitu l-partiċelli taż-żirkonja jgħaddu minn trasformazzjoni kkaġunata mill-istress minn fażi tetragonali għal fażi monoklinika li tnaqqas id-degradazzjoni tat-tixjiħ.
Qawwa tat-tensjoni
L-alumina mwebbsa taż-żirkonja hija materjal iebes u durabbli b'reżistenza eċċellenti għall-ilbies u proprjetajiet ta 'stabbiltà termali, jagħmilha adattata għal komponenti li jeħtieġu tkessiħ. Barra minn hekk, uċuħ termalment stabbli bħal dan jipprovdu kontroll termali kif ukoll reżistenza għall-frizzjoni li jagħmluhom l-għażla tal-materjal ideali.
Taħt stress, ZTA jgħaddi minn trasformazzjoni tal-fażi minn tetragonali għal monoklinika li tipprevjeni l-propagazzjoni tal-qsim u żżid it-toughness tal-ksur, iżda xi studji jindikaw li ż-żieda taż-żirkonja mhux stabbilizzata twassal għal saħħa tat-tensjoni mnaqqsa.
Ċeramika ZTA tipikament fihom 10%-20% żirkonja, li tippermetti li tkun imfassla speċifikament għal kull applikazzjoni. ZTA huwa bijokompatibbli, reżistenti għat-temperatura, reżistenti għall-korrużjoni, iebsa biżżejjed biex tiflaħ għall-pressjoni, alternattiva kost-effettiva għaċ-ċeramika taż-żirkonja pura u tista 'tiflaħ temperaturi għoljin mingħajr degradazzjoni. Il-manifatturi tas-siġill tal-valv komunement jagħżluha minħabba l-kapaċitajiet tagħha ta 'reżistenza għall-korrużjoni u li jżommu l-pressjoni – il-kwalitajiet kollha ideali għall-applikazzjonijiet tas-siġill tal-valv.
Qawwa tal-Impatt
L-alumina mwebbsa taż-żirkonja hija reżistenti ħafna għall-korrużjoni u għandha saħħa mekkanika eċċezzjonali, jagħmluhom adattati għal applikazzjonijiet li jeħtieġu ebusija u toughness simultanjament. Barra minn hekk, ZTA joffri iffrankar fl-ispejjeż fuq iċ-ċeramika taż-żirkonja pura.
Li tgħaqqad l-alumina u ż-żirkonja toħloq ċeramika b'saħħa tal-flessjoni ogħla, toughness tal-ksur, u reżistenza għall-ilbies minn alumina pura. Jista 'jiflaħ tagħbijiet u impatti ogħla u ħafna drabi jintuża bħala titjib fuq l-alumina standard f'disinji li jeħtieġu karatteristiċi addizzjonali.
It-twessigħ tat-trasformazzjoni huwa responsabbli għal din is-saħħa miżjuda; taħt kundizzjonijiet ta’ stress, partiċelli taż-żirkonja jinbidlu mill-forma tetragonali tagħhom għal monoklinika u jespandu, tikkompressa xquq f'matriċi tal-alumina u b'hekk iwassal għal saħħa tal-flessjoni ogħla minn YSZ (Figuri 6c u d).
Reżistenza għall-korrużjoni
Il-kombinazzjoni taċ-ċeramika ta 'ZTA ta' alumina u żirkonja tipprovdi reżistenza għall-korrużjoni superjuri meta mqabbla ma 'pur 99% materjali tal-alumina waħedhom, u għandu ebusija superjuri, toughness tal-ksur, saħħa tal-flessjoni, u proprjetajiet ta 'ebusija mill-kompetituri tagħha.
ZTA karatteristiċi xedd pendenti u reżistenza għall-brix u kompatibilità kimika, jagħmilha ideali għal applikazzjonijiet industrijali li jeħtieġu durabilità mekkanika għolja. Barra minn hekk, il-kombinazzjoni ta 'materjali tiftaħar reżistenza eċċellenti ta' xokk termali li tippermetti bidliet rapidi fit-temperatura mingħajr qsim jew tkissir.
Partiċelli taż-żirkonja miżjuda ma 'matriċi ta' l-alumina jżidu t-toughness tal-ksur tagħha permezz tat-twebbis tat-trasformazzjoni, effett ikkawżat mill-istress ta' partiċelli taż-żirkonja li jinbidlu minn strutturi tal-kristall tetragonali għal monokliniċi meta jkunu esposti għal stress kompressjoni, jipproduċu tensjonijiet kompressivi li jinibixxu l-propagazzjoni tal-qsim u jżidu b'mod sinifikanti t-toughness tal-ksur tiegħu.
Reżistenza għal Xokk Termali
L-alumina mwebbsa taż-żirkonja hija ċeramika avvanzata li tgħaqqad l-alumina u ż-żirkonja. Biex toħloq ZTA, żirkonja hija introdotta fil-matriċi tal-alumina prinċipali qabel is-sinterizzazzjoni għal saħħa miżjuda u reżistenza għal xokk termali fuq ċeramika tradizzjonali tal-alumina; barra minn hekk tiftaħar ebusija ogħla, saħħa tal-flessjoni, u densità mill-kontroparti tagħha.
Il-mekkaniżmu tat-tisħiħ ZTA jinvolvi trasformazzjoni tal-fażi kkaġunata mill-istress minn strutturi tal-kristall tal-partiċelli taż-żirkonja tetragonali għal monokliniċi, tiżdied it-toughness tal-ksur filwaqt li tipproteġiha minn xokk termali u brix mekkaniku. L-alumina mwebbsa taż-żirkonja hija bijokompatibbli ħafna u ma jissaddadx malajr, jagħmilha ideali għal siġilli tal-valvi. Barra minn hekk, is-saħħa flexural għolja tagħha tippermettilha tiflaħ il-pressjoni tal-ġisem b'mod effettiv.