Òksido di zirkonio i òksido di aluminio hinká huntu ta produsí Alumina Duresí di Zirkonio (ZTA), un material eksepshonal den hopi aplikashon. Propiedatnan mekaniko, forsa, duru di fraktura, elastisidat, duru i resistensia na desgaste ta altamente apresiá den e material di serámika komposito aki ku ta pertenesé na e klase di kompositonan AZ. ZTA a bira e eskoho preferí pa forsa mekaniko haltu, resistensia termal i resistensia na koroshon.
Dekodifikando e Komposishon i Struktura
Entre otro, Zirconia Toughened Alumina ta konsistí di grano di zirconia dispersá uniformemente denter di un matris di alumina. Normalmente, esaki ta inkluí 10-20% volúmen di ZrO2 den alumina. Dependiendo di nan proporshonnan, mesklanan di konstitushon ta kontribuí na serámika ku karakterístikanan spesífiko dependiendo di un aplikashon partikular.
Blòki di Konstrukshon: Alumina i Zirconia
E komponentenan prinsipal ku ta wòrdu mesklá pa forma ZTA ta alumina i zirconia. Ademas, implantenan ortopédiko a bin ta utilisá e material di seramika aki konosí komo Óksido di Aluminio (Al2O3) den historia debí na su bon biokompatibilidat i tambe su gran forsa mekaniko i resistensia na fraktura.
Un otro propiedat sobresaliente di zirconia ta su tarifanan abou di koroshon i tambe bon stabilidat kímiko i forsa mekaniko haltu. Su módulo di Young ta den e mesun òrdu di magnitut ku aleashonnan di staal inoxidabel.
Kon E Ta Trahá
Pa produsí ZTA ta nifiká krea grano di zirkonia di fase tetragonal distribuí uniformemente den un matris di alumina. Un konsentrashon di tenshon di punta di krak por alterá un struktura di kristal tetragonal den unu monoklíniko kondusiendo asina na un oumento asosiá den volúmen di zirkonia. E ekspanshon di volúmen ei ta revertí òf stòp e kresementu di krak kondusiendo na un duru i forsa mas grandi.
Propiedatnan mekaniko di serámika ZrO2-Al2O3
Tin un rango amplio di propiedatnan mekaniko eksponé pa ZTA inkluyendo duresa superior ku aluminanan konvenshonal ku balornan di densidat similar, forsa di flekshon mas haltu ku aluminanan konvenshonal i koefisiente di ekspanshonnan termal lineal mas abou ku zirkonianan konvenshonal (CLTE).
Zirconia Toughened Alumina tin un forsa mekaniko haltu i ta termikamente resistente pues e no ta korodé. Aki bou ta algun di e propiedatnan di ZTA:
Balor di Propiedat
Fórmula Kímiko Zr-Al2O3
Densidat 4.1-4.38 g/cm^3
Duro 1750-2100 Boton
Elastisidat 45-49 x 10^6 psi
Forsa di Flekshon 100-145 ksi
Rasio di Poisson 0.26
Duresa di Fraktura 5-7 MPa m^1/2
Koefisiente di Ekspanshon Térmiko 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
Konduktividat Termiko 20.0-21.0 W/mK
Resistensia di shòk 325 °C
Temperatura máksimo di trabou 1650 °C
Aplikashonnan di ZrO2-Al2O3 Serámika
Zirconia Toughened Alumina ta wòrdu usá den vários aplikashon manera esnan ku ta rekerí resistensia haltu i resistensia na desgaste. Esakinan ta inkluí seyo di klep, manga, pistonnan di pòmp, botternan di spuit i otro piesanan industrial.
Biokompatibilidat di ZTA
Den vários estudio, A wòrdu raportá ku ZTA no ta produsí ningun reakshon di tehido adverso na momentu di implantashon, hasiendo esaki un bon kandidato pa komponentenan ku ta karga karga ortopédiko. Ademas, e duru, duru i forsa eksponé pa serámika di zirkonia-alumina ta hasi nan apto pa komponentenan di karga ortopédiko.
ZTA den Artroplastia di Heup
Tabatin deliberashonnan konsiderabel riba serámika manera alumina, zirkonia i zirkonia enduresí alumina (ZTA) komo materialnan adekuá den artroplastia di heup . E bentahanan aki di ZTA a wòrdu alkansá sin mester inkorporá e desbentahanan asosiá ku zirconia stabilisá ku yttria ku ta eksponé propiedatnan mekaniko haltu òf alumina ku su inersia haltu.
ZTA den Artroplastia di Rudia
Prinsipalmente, diseñonan di implante di seramika pa artroplastia total di rudia (TKA) a wòrdu desaroyá pa manehá e asuntu di reakshonnan alérgiko ku por sosodé den pashèntnan ora komponentenan moderno di aleashon di titanio òf kobalt-kromo ta saka partikulonan di desgaste. E aluminio duru ku zirkonia (ZTA) Matrix Composite ta un biomaterial di punta pa aplikashonnan asina.
ZTA: E Futuro Prometedor
Esaki ta enserá investigashon kontinuo i tambe desaroyo riba maneranan pa mehorá e atributonan di ZTA i su usonan potensial. Un otro Zirconia Toughened Alumina prosesá den lote a wòrdu diseñá ku propiedatnan mekaniko pa loke ta trata forsa di flekshon supstansialmente ménos ku esnan di Biolox® Delta komersialmente disponibel. Otro, manera kompositonan di serámika di nitruro di silikon introdusí resientemente den artroplastia di heup tambe ta eksponé un forsa mas haltu ku alumina. E futuro ta briante pa ZTA ku hopi aplikashon i propiedatnan superior. P'esei, ku teknologia ku ta desaroyá, ta spera ku ZTA lo ta e base pa konseptonan nobo riba vários tereno spesialmente riba biomedisina.