Zirconia Toughened Alumina ဖြင့် မယှဉ်နိုင်သော မာကျောမှု (ZTA) ကြွေ

Zirconia ခိုင်မာသော Alumina (ZTA) ကြွေထည်များသည် တုနှိုင်းမရတဲ့ ခိုင်ခံ့မှုကို ဂုဏ်ယူပါတယ်။. ၎င်းတို့သည် သာလွန်သော ခံနိုင်ရည်အား ကြွားဝါကြသည်။, နေ့စဉ်လုပ်ငန်းဆောင်တာများတွင် အားမစိုက်ဘဲ စွမ်းဆောင်နိုင်စေရန်အတွက် ဓာတုမသန်စွမ်းမှုနှင့် ပွတ်တိုက်မှုနည်းပါးခြင်း။ – သတ္တုများထက် မြင့်မားသော မာကျောမှုနှင့် မာကျောမှုကို ဖော်ပြထားခြင်းမရှိပေ။.

ZTA တွင် ဖိစီးမှုဖြစ်စေသောအဆင့်သို့ပြောင်းလဲခြင်းခံရသော alumina matrix တွင် metastable tetragonal zirconia polycrystal agglomerates ပါ၀င်သည်, ထို့ကြောင့် shear strain ကို ခွဲထုတ်ပြီး အက်ကွဲပွားခြင်းကို ရပ်တန့်စေသည်။, Transformation toughening လို့ အများအားဖြင့် သိကြပါတယ်။.

သံချေးတက်ခြင်းကိုခံနိုင်ရည်ရှိသည်။

ZTA သည် သန့်စင်သော အလူမီနာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက လွန်ကဲသော ဓာတုဗေဒ ခံနိုင်ရည်ကို ပေးစွမ်းပြီး လွန်ကဲသော အပူချိန်များ ပျက်စီးခြင်းမရှိဘဲ ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။, ကြမ်းတမ်းသောပတ်ဝန်းကျင်နှင့် အခြေအနေများတွင် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများအတွက် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်မှုဖြစ်စေသည်။.

ZTA ၏ မာကျောမှုကို စွန့်ထုတ်ပြီး စွမ်းအင်စုပ်ယူသည့် zirconia အမှုန်များဖြင့် မြှင့်တင်ထားသည်။, ကွဲအက်ခြင်းကို ကာကွယ်ပေးပါတယ်။. yttrium oxide ဖြင့် သုတ်သောအခါ, zirconia သည် ကျိုးပဲ့မာကျောမှုကို တိုးမြင့်စေသည့် ဖိသိပ်ထားသောဖိစီးမှုများကို ဖန်တီးရန်အတွက် ဖိစီးမှုအတွင်း metastable tetragonal အဆင့်မှ monoclinic သို့ပြောင်းလဲသွားသည်။.

ZTA ကဲ့သို့သော ဇီရကိုနီးယားအခြေခံ ကြွေထည်များတွင် အပူဒဏ်ခံနိုင်စေရန် အလူမီနာအမှုန်များပါရှိသည်။. ၎င်းသည် ကြိတ်ခွဲခြင်းနှင့် ဖြတ်တောက်ခြင်းကဲ့သို့သော စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်အက်ပ်များတွင် ကွဲအက်ခြင်း သို့မဟုတ် ချို့ယွင်းခြင်းမရှိဘဲ လျင်မြန်သောအပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေသည်။; ၎င်း၏နိမ့်သော linear နှင့် torsional ချဲ့ထွင်မှုသည်ထူးခြားသောဝန်ထမ်းစွမ်းရည်နှင့်စွမ်းဆောင်ရည်စွမ်းဆောင်ရည်များကိုပေးသည်။. ZTA ကြွားဝါသည်။ 2-3 ခြွင်းချက်အနေဖြင့် ဝန်ထမ်းစွမ်းရည်နှင့် စွမ်းဆောင်နိုင်မှုများအတွက် အနိမ့်ပိုင်း လိုင်းယာ/ညင်ညင်သာသာ ချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်းများ ပါရှိနေချိန်တွင် သန့်စင်သော alumina နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အဆပိုမိုခိုင်ခံ့ပါသည်။.

မြင့်မားသောတင်းကျပ်မှု

ZTA သည် အလူမီနာ၏ ခိုင်ခံ့မှုနှင့် တာရှည်ခံမှုကို ဇီကာကိုနီးယား တင်းတင်းမာမာဖြင့် ပေါင်းစပ်ပြီး တောင်းဆိုသော လျှောက်လွှာများအတွက် ခြွင်းချက်ဖြစ်သည်။. ဤပေါင်းစပ်မှုသည် ယှဉ်နိုင်သော ခွန်အားကို ပေးစွမ်းသည်။, ကျိုးပဲ့ခိုင်မာမှု, အထုပ်တစ်ခုတွင် elasticity နှင့် hardness ဂုဏ်သတ္တိများ.

Claussen တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်။ 1976 မတည်မငြိမ်ဖြစ်သော zirconia ကို အလူမီနာသို့ ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် ၎င်း၏ အရိုးကျိုးခြင်းကို သိသိသာသာ တိုးစေသည်။, ပြန့်ကျဲနေသော ကောင်းမွန်သော tetragonal precipitates ၏ tetragonal-monoclinic အသွင်ပြောင်းမှုကြောင့် ၎င်း၏ matrix အတွင်း ပြန့်ကျဲသွားခြင်း၊. ထိုသို့သော ပေါက်ကွဲနိုင်သော မိုးရေများသည် နီးကပ်လာသော အက်ကွဲအရှေ့ သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏ ကန့်သတ်မှုမှ သက်သာရာရစေသည့် အခြားရင်းမြစ်တစ်ခုမှ ထွက်လာသည်အထိ ပြောင်းလဲခြင်းမှ တားမြစ်ထားသည်။, အရည်ပျော်သွားခြင်းကဲ့သို့သော.

အပူဖိထားသော 10mol% yttria-stabilized zirconia (10YSZ), အမှုန်အမွှားများ သို့မဟုတ် သွေးဥများ ဖြင့် အားဖြည့်ပေးသည်။ 0 အလူမီနီယမ်ပါဝင်မှု 30wt% အထိ ပြင်းထန်သော ခွန်အားကို ပေးဆောင်သည်။, အရိုးကျိုးခြင်း ခိုင်မာမှုနှင့် လေထဲတွင် 1000C တွင် အက်ကွဲကြီးထွားမှု နှေးကွေးခြင်း စမ်းသပ်မှုများ. ရလဒ်များအရ platelet composites များအတွက် အမြင့်ဆုံး flexural strength နှင့် fracture toughness ကို ဤဖွဲ့စည်းမှုပါ၀င်ကြောင်း သက်သေပြခဲ့သည်.

မြင့်မားသော Tensile Strength

Zirconia ကြွေထည်များသည် ထူးကဲသော ခွန်အားကို ပေးစွမ်းသည်။, ခံနိုင်ရည်ရှိသည်။, ရိုးရာနည်းပညာဆိုင်ရာ ကြွေထည်များကို သာလွန်ကောင်းမွန်သည့် ဘက်စုံသုံးနိုင်မှု. ZTA ကဲ့သို့ Zirconia ဖော်မြူလာများသည် ယနေ့ခေတ် အခက်ခဲဆုံး အသုံးချပရိုဂရမ်များအတွက် ဖြေရှင်းချက်ပေးသည် – ယနေ့ခေတ်၏ အလိုအပ်ဆုံးလိုအပ်ချက်များအတွက် ယုံကြည်စိတ်ချရသော ဖြေရှင်းနည်းများ ပေးဆောင်ခြင်း။.

ZTA သည် ၎င်း၏ သာလွန် flexural strength ကြောင့် အခြားပစ္စည်းများကြားတွင် ထင်ရှားသည်။, ၎င်း၏ metastable tetragonal အဆင့်ကြောင့် fracture toughness နှင့် crack propagation ကိုခံနိုင်ရည်ရှိသည်။. အပူချိန်နိမ့်သောအချိန်တွင် monoclinic zirconia အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းသည် နောက်ထပ်ကြီးထွားမှုကိုရပ်တန့်ရန် အက်ကွဲရှေ့ရှိဇုန်ကို ဖိသိပ်စေသည်။.

Yttria သည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းတည်ငြိမ်သော ဇီကာကိုနီးယား (Y-TZP) နှင့် Cerium သည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းတည်ငြိမ်သော Zirconia ဖြစ်သည်။ (TZP ဆိုတာဘာလဲ) yttria သို့မဟုတ် cerium ကိုနိမ့်သောအပူချိန်တွင်ထိန်းသိမ်းထားခြင်းဖြင့် tetragonal အဆင့်ကိုထိန်းသိမ်းထားသောကြောင့် ZTA နှင့်ဆင်တူသောထူးခြားသောကြမ်းပြင်လက္ခဏာများကိုပြသသည်, Alumina counterparts များထက် စက်ဘီးစီး၍ တင်ခြင်း စမ်းသပ်မှုများအတွင်း မျက်နှာပြင် ပျက်စီးမှု နည်းပါးသော အပူချိန် အကွာအဝေးတွင် အသွင်ပြောင်းခြင်းကို ခွင့်ပြုသည်.

ပွတ်တိုက်မှုနည်းသည်။

Zirconia သည် ရရှိနိုင်သော အခက်ခဲဆုံး အင်ဂျင်နီယာ ကြွေထည်များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး ၎င်း၏ ပွတ်တိုက်မှု နည်းပါးသော ဂုဏ်သတ္တိများ သည် ချောဆီ လိုအပ်ချက်များကို လျော့ကျစေပြီး ဝတ်ဆင်မှု ခံနိုင်ရည် တိုးလာစေသည် ။.

ZTA ကြွေထည်များတွင် အလူမီနာ ပါ၀င်သည်. ၎င်းသည် အလူမီနာမက်ထရစ်ရှိ metastable yttria-stabilized tetragonal zirconia အမှုန်အမွှားများကို မပြောင်းလဲဘဲ ဆက်လက်တည်ရှိစေပါသည်။, အစေ့အဆန်များ ပေါင်းစပ်ထားသော ကွန်ရက်တစ်ခုကြောင့် ပုံဆောင်ခဲကျန်နေပါသည်။.

ထိန်းချုပ်ထားသော ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် စီမံဆောင်ရွက်မှုအခြေအနေများသည် sintering အပူချိန်မှ အေးလာသောအခါတွင် အလိုအလျောက် tetragonal-to-monoclinic အသွင်ပြောင်းခြင်း မဖြစ်ပေါ်ကြောင်း သေချာစေပါသည်။, အရိုးကျိုးခြင်း ခံနိုင်ရည်အား စမ်းသပ်ရာတွင် ဘက်စုံရိုက်ခတ်နိုင်စွမ်းကို အထောက်အကူဖြစ်စေသည်။. ထိုမျှသာမက, သေးငယ်သော စပါးစေ့အရွယ်အစားများပါရှိသော အလူမီနာ-ဇာကွန်နီးယား ပေါင်းစပ်မှုတွင် တူညီမှုမြင့်မားခြင်းသည် စိန်အင်တင်းမှုစမ်းသပ်မှုအတွင်း အက်ကွဲကြောင်းများ တိုတောင်းသော အက်ကွဲစွမ်းအင်ကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။.

မြင့်မားသောအပူဓာတ်ချဲ့ထွင်ခြင်း။

Alumina matrix ၏ binding force သည် tetragonal zirconia အမှုန်များကို အအေးခံပြီး monoclinic zirconia အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲခြင်းမှ တားဆီးနိုင်သည်, ဤသို့ပြုလုပ်ခြင်း။ 10 မှဲ့ % yttria-stabilized zirconia-Alumina ပေါင်းစပ်ပါဝင်မှုများသည် တည်ငြိမ်ပြီး အက်ကွဲခြင်းကင်းသည်။.

Cerium တွင် zirconia ပေါင်းထည့်ခြင်းဖြင့် ၎င်းကို တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းတည်ငြိမ်စေပါသည်။ (TZP ဆိုတာဘာလဲ). Ce-TZP သည် ၎င်း၏ tetragonal အဆင့်ကို အခန်းအပူချိန်တွင် ထိန်းသိမ်းထားပြီး ခိုင်မာမှုကို သိသိသာသာ တိုးစေသည်။, မိရိုးဖလာ သွားနှင့်ခံတွင်း ကြွေထည်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အရိုးကျိုးခြင်းနှင့် ပျော့ပျောင်းမှု ခိုင်ခံ့မှု.

Zirconia Toughened Alumina composite များသည် Ce-TZP ကို ​​ပေါင်းစပ်ထားသည်။, yttria-stabilized zirconia (Y-TZP), သို့မဟုတ် မဂ္ဂနီစီယမ်-တည်ငြိမ်သော ဇာကွန်နီးယား (Mg-PSZ) alumina နှင့် monolithic zirconia နှစ်ခုလုံးထက်သာလွန်သောထူးခြားသောခိုင်မာမှုကိုပြသသည်။, ZTA သည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ implants ကဲ့သို့သော အသုံးချပရိုဂရမ်များ တောင်းဆိုရန်အတွက် ပြီးပြည့်စုံသော ကိုယ်စားလှယ်လောင်းအဖြစ် ဖန်တီးပေးသည်။, အာကာသယာဉ်အစိတ်အပိုင်းများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်ယန္တရားများ. ZTA သည် အက်ဆစ်များကို ကာကွယ်ပေးသည့် ဓာတုဗေဒ ခံနိုင်ရည် ဂုဏ်သတ္တိများစွာ ပါရှိသည်။, ဆားဖြေရှင်းချက်, သွန်းသောဆားများသည် အယ်ကာလီများအပြင် အပူချိန်မြင့်မားသည်။.