औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि उन्नत कठोरता

Zirconia कडा एल्युमिना (ZTA) सिरेमिक कम्पोनेन्टहरूले एल्युमिनाको कठोरता र बललाई जिरकोनियाको उच्च फ्र्याक्चर कठोरतासँग जोड्दछ जसले औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि प्रदर्शन र दीर्घायु प्रदान गर्दछ।.

एल्युमिना म्याट्रिक्स भित्र इम्बेडेड फाइन टेट्रागोनल जिरकोनिया कणहरूको तनाव-प्रेरित रूपान्तरणले ZTA सामग्रीहरूलाई उच्च शक्ति र कठोरतामा पुर्‍याउँछ।, विभिन्न कठोर वातावरणमा प्रयोगको लागि उपयुक्त.

कठोरता

ZTA सामग्रीहरूले पहिरन र घर्षणको लागि अतुलनीय प्रतिरोधको लागि जिरकोनियाको कठोरतासँग एल्युमिनाको कठोरता संयोजन गर्दछ।. यो प्रभाव तनाव-प्रेरित रूपान्तरण कडाई मार्फत सम्भव भएको छ: जब तनाव हुन्छ, जिरकोनिया कणहरू तिनीहरूको मेटास्टेबल टेट्रागोनल चरणबाट स्थिर मोनोक्लिनिक रूपमा संक्रमण; यस संरचनात्मक परिवर्तनको कारणले भोल्युम विस्तारले एल्युमिना म्याट्रिक्स भित्र कुनै पनि दरारहरू बन्द गर्न र कठोरतालाई उल्लेखनीय रूपमा बढाउन मद्दत गर्दछ।.

ZTA मा zirconia प्लेटलेटहरू छन् जुन sintering को समयमा एल्युमिना म्याट्रिक्समा न्यूक्लिट हुन्छ।, फ्र्याक्चर कठोरता बढाउँदै फ्र्याक्चर कठोरता र बल सुधार गर्दै, Y-TZP भन्दा धेरै लचिलो बल र यसको चक्रीय थकान शक्तिको दोब्बर सम्मको सामग्री सिर्जना गर्नुहोस्. एल्युमिनाबाट कठोरताको यो संयोजन जिरकोनिया शक्तिसँग जोडिएकोले ZTA लाई क्षति प्रतिरोध आवश्यक पर्ने औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको लागि उत्कृष्ट सामग्री विकल्प बनाउँछ।.

स्थायित्व

Zirconia कडा एल्युमिना (ZTA) उत्कृष्ट लचिलो र कम्प्रेसिभ शक्तिहरूको गर्व गर्दछ, एल्युमिनाको बराबर कम थर्मल विस्तार र उत्कृष्ट पहिरन प्रतिरोध गुणहरूको साथ.

Zirconia toughened alumina कडा एल्युमिना म्याट्रिक्समा तनाव-प्रेरित रूपान्तरण मार्फत टेट्रागोनल जिरकोनिया ग्रेनहरू थपेर सिर्जना गरिएको हो।, तिनीहरूको रूपान्तरणलाई सबैतिर फैलाउनुको सट्टा स्थानीय क्षेत्रहरूमा सीमित गर्दै तिनीहरूलाई यसको संरचनामा घेर्दै.

यो मेकानिजमले एल्युमिना-जिरकोनिया कम्पोजिटहरूलाई मोनोलिथिक जिरकोनिया भन्दा धेरै टिकाउ बनाउँछ किनभने तिनीहरूको रसायनिकरण मार्फत पानी अवशोषणको प्रतिरोध गर्दछ।; मोनोलिथिक जिरकोनियाले ध्रुवीय पानीका अणुहरूलाई अवशोषित गर्न सक्छ जसले कम तापक्रम घटाउँछ र अन्ततः लामो अवधिको प्रयोग पछि ब्रेकडाउन हुन्छ।.

ZTA, अर्कोतर्फ, संरचनात्मक सुविधाहरू र रासायनिक additives मार्फत यो टेट्रागोनल-देखि-मोनोक्लिनिक रूपान्तरणलाई सुविधा दिन विशेष रूपमा इन्जिनियर गरिएको छ।. CeramTec एक उदाहरण को रूप मा Biolox डेल्टा ZTA बजार; यस ढाँचामा यसको जिरकोनिया चरण भित्र कडा बनाउने संयन्त्रलाई सहज बनाउनको लागि यट्रिया र स्ट्रन्टियम एल्युमिनेट समावेश छ र फलस्वरूप उच्च तापमान वातावरणको सामना गर्दा कम तापमान गिरावटको जोखिम कम हुन्छ।.

जंग प्रतिरोध

ZTA सिरेमिकहरूले तिनीहरूको एल्युमिना समकक्षहरूमा उच्च जंग प्रतिरोध प्रदान गर्दछ र त्यसैले कठोर वातावरणको अधीनमा उपकरणहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।. यसबाहेक, ZTA ले उच्च रासायनिक स्थिरता प्रदान गर्दा उच्च तापमानको सामना गर्न सक्छ.

Garvie et al (1975) जोडेर देखाएको छ 10-20% अस्थिर जिरकोनियाले एल्युमिनाको तुलनामा कठोरता बढाउन सक्छ, रूपान्तरण कठोर मार्फत. यो प्रक्रिया तब हुन्छ जब मसिनो छरिएको टेट्रागोनल मेटास्टेबल अवक्षेपण तनाव अन्तर्गत मोनोक्लिनिक जिरकोनियामा परिणत हुन्छ जसले भोल्युम विस्तारको कारणले क्र्याक्सलाई कम्प्रेस गर्दछ र ढिलो हुन्छ वा तिनीहरूको प्रसार रोक्छ।.

यो संयन्त्र विरूपण-प्रेरित तनावको जस्तै देखिन्छ; यद्यपि, चरण परिवर्तन गर्नको लागि तनाव क्षेत्र पर्याप्त ठूलो हुनुपर्छ; ZTA नमूनाहरूमा दरारहरूका लागि यो ऊर्जा फ्र्याक्चर साइटहरूमा झुकाउने तनावबाट आउँछ.

गर्मी प्रतिरोध

Zirconia Toughened Alumina ले असाधारण उच्च पिघलने बिन्दु र क्षरण प्रतिरोधको गर्व गर्दछ, यसलाई उच्च तापक्रममा बारम्बार सम्पर्कमा आउने उपकरणहरूको लागि आदर्श सामग्री बनाउँदै. यसबाहेक, यो संस्करण मानक एल्युमिना भन्दा ठूलो घर्षण प्रतिरोध छ, उच्च स्तरको गतिज ऊर्जाको सम्पर्कमा रहेका उपकरणहरूमा झर्ने र आँसु कम गर्न मद्दत गर्दछ.

ZTA सिरेमिकहरू टेट्रागोनल जिरकोनिया कणहरूलाई एल्युमिना म्याट्रिक्समा तनाव-प्रेरित रूपान्तरण मार्फत सिर्जना गरिन्छ।, तिनीहरू भित्र कम्प्रेसिभ तनाव सिर्जना गर्दछ जसले क्र्याक प्रसारलाई रोक्छ, फ्र्याक्चर वा क्र्याक बिना थर्मल झटका प्रतिरोध प्रदान गर्दा शक्ति र कठोरता दुबै बढाउँदै. तिनीहरू उत्कृष्ट थर्मल आघात प्रतिरोध घमण्ड गर्छन्; तनावमा फ्र्याक्चर वा क्र्याक बिना तापमानमा द्रुत परिवर्तनहरूको प्रतिरोध गर्दै.

Zirconia-toughened एल्युमिनाको गुणहरूको विशाल सेटको कारण धेरै उद्योगहरूमा धेरै प्रयोगहरू छन्. मेकानिकल ईन्जिनियरिङ्ले यसलाई पम्प कम्पोनेन्ट र सिलहरूको लागि प्रयोग गर्दछ; अर्धचालक प्रशोधनले यसको थर्मल स्थिरता र बलको कारणले यसलाई प्रयोग गर्दछ; एयरोस्पेस, अटोमोटिभ र पावर उद्योगहरूले यसलाई इन्जिन पार्ट्सको रूपमा प्रयोग गर्छन् किनभने यसको जंग र कठोर रसायनहरू विरुद्ध प्रतिरोध हुन्छ।; यसले दन्त प्रत्यारोपणका लागि उच्च लचिलो बलहरू पनि सामना गर्न सक्छ!