Alumina endurese di zirkonia – Forsa Mehorá pa Ekselensia Industrial
Alumina endurese di zirkonia (ZTA) ta un serámika eksepshonal, distinguí pa duru haltu i resistensia na fraktura debí na partikulonan di zirkonia stabilisá ku yttria dispersá dor di un matris di alumina.
E material aki por wanta kambionan rápido di temperatura sin kibra òf kibra, ta resistí koroshon kímiko i ta ofresé un resistensia ekselente na shòk termal.
Ekselente Resistensia na Koroshon
Serámika ZTA ta ofresé un balansa ideal entre forsa i balor, ta mas fuerte ku produktonan di alumina pero ménos kostoso ku zirkonia puru. Nan propiedatnan mekaniko – duru di fraktura, forsa di flekshon i duresa i tambe resistensia na shòk termal – hasi nan adekuá pa traha hèrmèntnan industrial manera wiel di kòrta.
ZTA ta logra su propiedatnan superior debí na e adishon di zirkonia stabilisá ku yttria (YSZ) partikulonan denter di un matris di alumina. Ora ta dispersá uniformemente den henter, YSZ ta yuda optimalisá tantu e resistensia di duresa-fraktura komo e forsa di trakshon di tur dos elemento resultando den resistensia di desgaste eksepshonal, inersia kímiko na temperatura di kamber i propiedatnan di duru/forsa di rapto kayente pa un material di serámika eksepshonal.
Produktonan di ZTA’ propiedatnan mekaniko ta dependé hopi di nan rutanan di prosesamentu pa produsí polvo, inkluyendo tratamentunan di kalor, métodonan di kalsinashon, téknikanan di seku i prosesonan di sinterisashon i tambe formashon personalisá ku aditivonan agregá durante produkshon. Tur e faktornan aki tin un efekto inmediato riba nan forsa, propiedatnan di elastisidat i duresa.
Resistensia di shòk termal ekselente
Serámika ZTA ta ofresé un resistensia ekselente na shòk termal, hasiendo nan un eskoho ekselente pa aplikashonnan aeroespasio ku ta rekerí nivelnan haltu di forsa, duensa, i inersia kímiko. Ora ta dispersá uniformemente denter di un matris di alumina YSZ por wòrdu optimalisá. Un di e seramikanan di zirconia-alumina enduresé pa transformashon ku nos ta ofresé ta BIOLOX delta ku por wòrdu hañá usá pa komponentenan ku ta karga karga manera remplaso di heup.
Transformashon indusí pa strès di struktura tetragonal metastabil pa monoklíniko di YSZ ta produsí ekspanshon di volúmen i deformashon di kòrtamentu ku ta kontrarestá propagashon di krak, oumentando e resistensia di fraktura miéntras simultáneamente ta mehorá e forsa di flekshon. Rendimentu di un serámika enduresí pa transformashon di alumina-YSZ ta dependé di kondishonnan di prosesamentu i tambe di su stoikiometria di òksidonan konstituyente den e proseso di sinterisashon.
Kondishonnan di sinterisashon mal kontrolá por resultá den un forsa di flekshon abou i un homogeneidat malu di un matris di alumina-YSZ, potensialmente debí na atrapamentu di aire òf aglomerashon di partikulo. Dor di agregá aditivonan manera ytria òf òksidonan di magnesio, un por redusí temperatura di transformashon tetragonal pa monoklíniko i mehorá e propiedatnan di sinterisashon di zirconia.
Ekselente Resistensia na Desgaste
ZTA no solamente ta sobresalí pa loke ta trata resistensia na shòk termal i resistensia na koroshon, pero tambe ta altamente resistente na desgaste debí na su mekanismo di envoltura di transformashon di fase tetragonal-monklíniko. Ademas, estudionan in vitro a revelá ku komponentenan di ZTA ta ménos propenso na degradashon hidrotermal – algu di nifikashon grandi den remplaso di heup di kabes femoral i seramika di kòpi (manera BIOLOX delta produsí pa CeramTec).
Pruebanan di desgaste simulá realisá riba komponentenan di ZTA trahá di materialnan komposito di alumina-zirconia a produsí resultadonan impreshonante pa loke ta trata resistensia na desgaste, forsa di fleksibilidat i duresa. Muestranan di ZTA eksponé na múltiple siklo den e simuladó di heup a mustra degradashon mínimo ku rugosidat di superfisie signifikantemente mas abou ku komponentenan di zirkonia monolítiko.
Komponentenan di ZTA a resultá di ta adekuá pa aplikashonnan eksigente den fabrikashon di outo (herment di formashon kayente i friu, rolnan di sera di lata i kapstan); industria di energia (bearingnan, insertonan di orifisio i buskadónan di vortex); prosesamentu di kuminda (piesanan di pòmp homogenisando); i industria di energia. Nan propiedatnan mekaniko ta dependé di hopi variabel: rutanan di preparashon ku ta wòrdu usá pa prepará polvo; métodonan di sekumentu empleá durante kalsinashon; téknikanan di formashon adoptá durante téknikanan di sinterisashon; formashon personalisá; aditivonan agregá i distribushon di tamaño di partikulo entre otro.
Forsa Ekselente
Serámika ZTA ta usa transformashon indusí pa strès pa integrá zirkonia den un matris di alumina, oumentando forsa i durabilidat ku tempu. Esaki ta hasi ZTA un solushon di seramika ekselente pa aplikashonnan industrial ku ta rekerí resistensia, resistensia haltu na koroshon, toleransia di shòk termal i toleransia di shòk termal.
Bou di tenshon, presipitashonnan metastabil tetragonal den alumina kúbiko ta pasa den un transformashon abrupto den partikulonan monoklíniko ku ta oumentá su resistensia di fraktura dor di krea kapanan di superfisie kompresivo ku ta pega na kraaknan denter di su matris.
Endurecimento di transformacion ta un fenomeno conoci como endurecimento di fractura, den kua oumento di duru di fraktura di alumina ta resultá den un largura di krak mas kòrtiku, ménos rancamentu, i interakshonnan mehorá ku mikrokraknan preeksistente. Esaki ta permití kombinashonnan di bearing duru-riba-duru i duru-riba-suave ku ta wòrdu usá den serámika moderno di kalidat médiko manera remplasonan di heup. Ademas, Implantenan di zirkonia stabilisá ku ytrio konosí komo y-TZP ta proveé protekshon kontra desgaste den transkurso di tempu.