Resistência incomparável com alumina temperada com zircônia (ZTA) Cerâmica

Alumina Endurecida com Zircônia (ZTA) cerâmica possui resistência incomparável. Eles possuem resistência ao desgaste superior, inércia química e baixo atrito para desempenho sem esforço nas tarefas diárias – sem mencionar maior dureza e rigidez do que os metais.

ZTA envolve aglomerados policristais de zircônia tetragonal metaestáveis ​​em uma matriz de alumina que sofrem transformação de fase induzida por estresse para a forma monoclínica sob estresse, dispersando assim a tensão de cisalhamento e interrompendo a propagação de trincas, comumente conhecido como endurecimento de transformação.

Resistente à corrosão

ZTA oferece resistência química superior em comparação à alumina pura e pode suportar temperaturas extremas sem degradação, tornando-o a escolha de material ideal para aplicações industriais em ambientes e condições adversas.

A resistência do ZTA é aprimorada por partículas de zircônia que dispersam e absorvem energia, ajudando a prevenir rachaduras. Quando dopado com óxido de ítrio, a zircônia muda da fase tetragonal metaestável para monoclínica durante o estresse para criar tensões de compressão que aumentam a tenacidade à fratura.

Cerâmicas à base de zircônia, como ZTA, contêm partículas de alumina para resistir ao choque térmico. Isso permite suportar mudanças rápidas de temperatura sem rachaduras ou falhas em aplicações de alto desempenho, como retificação e corte.; sua baixa expansão linear e torcional fornece excelentes capacidades de suporte de carga e capacidades de desempenho. ZTA se orgulha 2-3 resistência à tração vezes maior em comparação com a alumina pura, ao mesmo tempo que possui baixos coeficientes de expansão linear/torcional para capacidades de suporte de carga e capacidades de desempenho excepcionais.

Alta Rigidez

ZTA combina a resistência e durabilidade da alumina com o endurecimento da zircônia para criar um material excepcional para aplicações exigentes. Esta combinação oferece uma força incomparável, tenacidade à fratura, propriedades de elasticidade e dureza em um pacote.

Claussen descobriu em 1976 que a adição de zircônia não estabilizada à alumina aumenta significativamente sua resistência à fratura, devido à transformação tetragonal-monoclínica de precipitados tetragonais finos dispersos dispersos dentro de sua matriz. Tais precipitados metaestáveis ​​são impedidos de mudar até serem liberados por uma frente de trinca que se aproxima ou outra fonte de alívio de sua restrição., como derretendo.

Zircônia estabilizada com ítria 10mol% prensada a quente (10YSZ), reforçado com partículas ou plaquetas contendo 0 até 30% em peso de alumina foram submetidos a rigorosos testes de resistência, testes de resistência à fratura e crescimento lento de trincas a 1000C no ar. Os resultados demonstraram que a máxima resistência à flexão e tenacidade à fratura para compósitos de plaquetas foi alcançada com este conteúdo de composição.

Alta resistência à tração

A cerâmica de zircônia oferece uma combinação extraordinária de resistência, resiliência, e versatilidade que supera em muito a cerâmica técnica tradicional. Formulações de zircônia como ZTA fornecem soluções para as aplicações mais difíceis da atualidade, desde componentes aeroespaciais que suportam ambientes agressivos até implantes biomédicos de próxima geração projetados para longevidade – fornecendo soluções confiáveis ​​para as necessidades mais urgentes da atualidade.

ZTA se destaca entre outros materiais devido à sua resistência à flexão superior, tenacidade à fratura e resistência à propagação de trincas devido à sua fase tetragonal metaestável. Esta transformação em zircónia monoclínica a baixa temperatura comprime a zona à frente de uma frente de fissura para impedir o crescimento adicional.

Zircônia parcialmente estabilizada com ítria (Y-TZP) e zircônia parcialmente estabilizada com cério (O que-TZP) exibem características de tenacidade excepcionais semelhantes ao ZTA devido à retenção da fase tetragonal, mantendo ítria ou cério em temperaturas mais baixas, permitindo a transformação em uma faixa de temperatura mais gerenciável e mostrando menos danos à superfície durante testes de carga cíclicos do que os equivalentes de alumina.

Baixo atrito

A zircônia é uma das cerâmicas de engenharia mais duras disponíveis e suas propriedades de baixo atrito ajudam a aumentar a resistência ao desgaste e, ao mesmo tempo, diminuem os requisitos de lubrificação.

A cerâmica ZTA contém alumina para máxima resistência. Isto permite que partículas de zircônia tetragonal estabilizadas com ítria metaestáveis ​​em uma matriz de alumina permaneçam inalteradas, permanecendo cristalizado em virtude de uma rede entrelaçada de grãos.

A composição controlada e as condições de processamento garantem que a transformação espontânea tetragonal em monoclínica não ocorra após o resfriamento da temperatura de sinterização, contribuindo para a capacidade multi-hit em testes de resistência à fratura. Além disso, alta homogeneidade em compósitos de alumina-zircônia com tamanhos de grãos pequenos resulta em menor energia de trinca, o que por sua vez se traduz em comprimentos de trinca mais curtos durante testes de indentação de diamante.

Alta Expansão Térmica

A força de ligação da matriz de alumina permite evitar que as partículas tetragonais de zircônia transicionem para zircônia monoclínica após o resfriamento, fazendo assim 10 verruga % Compósitos de zircônia-alumina estabilizados com ítria, estáveis ​​e livres de rachaduras.

A adição de cério à zircônia permite que ela seja parcialmente estabilizada (O que-TZP). Ce-TZP mantém sua fase tetragonal à temperatura ambiente e aumenta significativamente a tenacidade, tenacidade à fratura e resistência à flexão em comparação com materiais cerâmicos odontológicos tradicionais.

Compósitos de alumina temperada com zircônia incorporando Ce-TZP, zircônia estabilizada com ítria (Y-TZP), ou zircônia estabilizada com magnésia (Mg-PSZ) exibem resistência excepcional que supera a da alumina e da zircônia monolítica, tornando o ZTA o candidato perfeito para aplicações exigentes, como implantes médicos, componentes aeroespaciais e máquinas industriais. ZTA também possui muitas propriedades de resistência química que o protegem contra ácidos, soluções salinas, sais fundidos, álcalis, bem como altas temperaturas.