Alumina întărită cu zirconiu este o ceramică avansată care oferă o rezistență și o rezistență mai mare decât alumina. Acest material este produs folosind oxid de aluminiu amestecat cu oxid de zirconiu care a fost stabilizat folosind fie ytriu, ceria, sau magnezia ca stabilizatori. Adăugarea acestor materiale face ca ZTA să fie rezistent la rupere și crește rezistența la încovoiere și compresiune., precum si rezistenta la temperaturi ridicate.
Este biocompatibil
Alumina întărită cu zirconiu este biocompatibilă și un înlocuitor excelent pentru oțelul inoxidabil în echipamentele medicale, servind ca o alternativă eficientă de rezistență la coroziune. Capabil să reziste la temperaturi ridicate, fiind în același timp foarte durabil, ZTA se mândrește, de asemenea, cu o rezistență excelentă la uzură, necesară pentru funcționarea pe termen lung și are un finisaj anti-fricțiune pentru a face curățarea mai ușoară.; in plus, rezistența sa mai mare la uzură îl face o opțiune potrivită pentru etanșările supapelor.
ZTA se mândrește cu un raport superior rezistență-greutate, cu densitatea sa fiind doar 4.3 g/cm3. Oferă stabilitate termică excelentă și poate fi prelucrat cu ușurință folosind echipamente standard de șlefuire. Temperatura sa maximă de lucru de 1923 K și coeficientul de dilatare termică sunt ambele în limitele toleranței pentru utilizarea pe mașini convenționale, și are rapoartele lui Poisson ale 0.26, 130ksi de rezistență la încovoiere, și rating de elasticitate 47x106psi.
Matricea de alumină este întărită cu zirconiu și aluminat de stronțiu pentru a crește duritatea și rezistența la abraziune a acestui material compozit bioactiv., în timp ce acționează ca tocitori de vârfuri de fisuri, precum și creșterea tenacității la fractură prin mecanisme de transformare și de consolidare a dispersiei. În plus, bioactivitatea sa promovează formarea osului, îmbunătățind simultan osteointegrarea implanturilor dentare.
Aluminatul de stronțiu oferă o rezistență excelentă la coroziune, în timp ce zirconia își îmbunătățește duritatea prin încurajarea întăririi prin fractură. În plus, zirconia servește ca izolator electric, ceea ce face ca acest material să fie foarte potrivit pentru aplicații cu manșoane pentru a evita acumularea de încărcare statică.
Zirconia poate fi modificată cu diverși oxizi pentru a o întări și întări, inclusiv ytria, ceria și magnezia ca agenți stabilizatori comuni. Zirconiu stabilizat cu alumină (CSZ) este deosebit de potrivit pentru mediile de apă datorită rezistenței sale împotriva atacului molecular al apei, precum și rezistenței și tenacității ridicate la încovoiere.
Zirconia stabilizată cu alumină poate servi ca un înlocuitor eficient pentru bonturile metalice din implanturile dentare, servind la conectarea coroanelor la dinții implantați, rezistând în același timp la niveluri ridicate de stres. Bonturile metalice au fost construite în mod tradițional din titan; acestea aveau proprietăți mecanice mari, dar un atractiv estetic slab; cele ceramice au calități estetice îmbunătățite, precum și durabilitate sporită.
E tare
Întărirea prin transformare este procesul prin care adăugarea de zirconiu stabilizat cu ytriu la o matrice de alumină crește atât duritatea la rupere, cât și rezistența ceramicii.. Această creștere are ca rezultat o rezistență mai mare la încovoiere, tenacitatea la fractură, distribuția granulometriei și rezistența la șoc termic a ceramicii din zirconiu-alumină; în plus, se laudă cu rezistență ridicată la șocuri termice, ceea ce le face materiale adecvate pentru aplicații de etanșare a supapelor fără efecte secundare sau reacții dăunătoare asupra corpului uman.
Adăugarea de zirconiu stabilizat cu ytriu (YSZ) la o matrice de alumină oferă rezistență și duritate suplimentară la un cost atractiv în comparație cu YSZ pur. În plus, acest material prezintă o rezistență excelentă la uzură, constantă dielectrică scăzută și este mai puțin fragilă decât alte compozite de alumină; în plus, supraviețuiește altor ceramice cu oxid de zirconiu, fiind mai durabil în aplicații la temperaturi înalte, cu proprietăți excelente de rezistență chimică..
Alumina călită cu zirconiu este un material ideal pentru fabricarea lamelor de tăiere datorită durității sale, rezistenta la uzura, stabilitate termică și rezistență la frecare – calități care îl fac, de asemenea, mult mai puțin costisitor decât materialele alternative de fabricare a sculelor de tăiere.
ZTA este produs folosind un proces de turnare cu gel, care implică amestecarea aluminei sub formă de pulbere și a zirconului stabilizat cu ytri pentru a forma o suspensie, apoi modelând această substanță în formele dorite folosind forme. După uscare cu desicant lichid, acest material trece prin piroliză și sinterizare înainte de a deveni în sfârșit parte din forma sa finală.
Sinterul întărit cu zirconiu prezintă proprietăți mecanice excelente, inclusiv duritatea la fractură, rezistență la încovoiere și elasticitate. Temperatura maximă de lucru este 1923 K și coeficientul de dilatare termică este de 8,1x 10-6 C-1 în timp ce raportul lui Poisson este la 0.26 iar rezistența sa la încovoiere poate ajunge la 130ksi.
Alumina întărită cu zirconiu poate fi produsă fie prin sinterizare în câmp electric, fie prin sinterizare la presiune înaltă, două procese care produc ceramică foarte densă și rezistentă cu cristale fine. Sinterizarea câmpului electric expune materialele verzi la un curent electric până când acestea clipesc, conducând la densificare la temperaturi de sinterizare semnificativ reduse; sinterizarea la presiune înaltă folosește pulbere sinterizată de înaltă presiune care formează o structură cristalină schimbându-și simultan starea atomică și electronică.
Este rezistent la caldura
ZTA este un material avansat care combină rezistența și rezistența la uzură a zirconiei cu proprietățile termice ale aluminei pentru aplicare versatilă în sculele de tăiere., ceramică de înaltă performanță și multe altele. Datorita acestei combinatii, oferă mai multă durabilitate decât oricare dintre ele singure, precum și mai puternic decât atât carbura de tungsten cât și nitrura de bor – ideal pentru aplicații care necesită rezistență și durabilitate.
Ceramica ZTA este cunoscută pentru rezistența sa superioară, precum si rezistenta la atacul chimic si abraziune. Cu rezistențe superioare la compresiune și la încovoiere care o depășesc pe cea a aluminei și rate scăzute de dilatare termică, este o alegere excelentă de material pentru componentele care necesită mecanisme de răcire, cum ar fi ventilatoarele de răcire. În plus, Proprietățile mecanice ale ZTA previn fisurarea sau fracturarea, făcându-l unul dintre cele mai puternice și mai durabile materiale ceramice de pe piață astăzi.
Compozitele ceramice sunt fabricate folosind o combinație de tehnici convenționale de sinterizare și presare izostatică la cald pentru a le produce. Acest lucru asigură că toate materialele sunt complet consolidate, fără goluri care ar putea compromite integritatea acestuia, producând astfel rezistențe mari la încovoiere și compresiune ale materialului, împreună cu superioritatea rezistenței la coroziune față de alumină singură.
Rețineți că alumina întărită cu zirconiu nu trebuie confundată cu zirconiu întărit cu alumină (SPATE). Deși ambele materiale folosesc materii prime similare, raporturile lor diferă. În ZTA, acest raport determină proprietățile sale finale, permițându-i să îndeplinească specificațiile specifice aplicației.
ZTA este o alegere ideală de material pentru etanșările supapelor, bucșe, piesele pompei, și aplicații medicale datorită rezistenței sale superioare și rezistenței la uzură. În plus, ZTA este stabil din punct de vedere chimic, rezistent la temperatură, un izolator eficient, cu rezistivitate electrică mai mică decât alumina pură și agenți de stabilizare precum ytriul, ceria și magnezia fiind adesea adăugate ca stabilizatori pentru a-și îmbunătăți performanța – acești oxizi ajută la transformarea zirconiei monoclinice în forme tetragonale și cubice, ceea ce face ca materialul să fie mai rezistent la schimbările de temperatură decât omologul său formei monoclinice și schimbările de temperatură în timp..
Este ieftin
Zirconia este un material ceramic extrem de dur și durabil. Cu stabilitate chimică superioară, rezistență ridicată/duritate/viteze de coroziune/proprietăți de izolare și calități bune de izolare electrică, zirconia este o alegere excelentă de material pentru utilizare în multe aplicații diferite – din părți ale corpului, cum ar fi corpurile ceramice sau implanturile medicale, la piese care necesită rezistență mecanică/durabilitate ridicată, cum ar fi implanturile medicale.
Alumina întărită cu zirconiu este rezistentă la coroziune chimică și la variațiile de temperatură fără crăpare sau rupere, datorită particulelor de zirconiu dispersate într-o matrice de alumină care absorb energia termică pentru a genera tensiuni de compresiune care previn fisurarea – o alegere ideală de material pentru componentele cuptorului, schimbătoare de căldură industriale și componente ale motoarelor cu turbină. În plus, Stabilitatea dimensională a ZTA, combinată cu coeficientul scăzut de dilatare termică, îl face perfect pentru utilizare ca piese de cuptor sau componente ale motorului.
Ceramica cu zirconiu alumină este compusă din două materiale separate – oxid de zirconiu și oxid de aluminiu – cu oxid de zirconiu fiind de culoare albă cu rezistență bună la coroziune, în timp ce oxidul de aluminiu se laudă cu duritate ridicată; când sunt combinate, creează o ceramică superioară, care este atât rezistentă, cât și izolatoare, cu capacitatea de a fi produs în diverse forme și dimensiuni.
Ceramica este utilizată pe scară largă în aplicații de abraziune, cum ar fi măcinarea sau frezarea. În plus, fac materiale grozave pentru uz medical si stomatologic datorita rezistentei lor la uzura, biocompatibilitate și economii de costuri pe termen lung; făcând din aceste ceramice o alegere economică pe termen lung.
Zirconiu întărit cu alumină (SPATE) ceramica este o opțiune multifuncțională remarcabilă, care vine cu multe avantaje. Mai economic decât al lor 99% omologii, dar la fel de eficiente, ATZ se mândrește cu o rezistență remarcabilă la uzură, inerție chimică și tenacitate la rupere la temperaturi normale; raportul său dintre alumină și zirconiu poate fi chiar adaptat în funcție de nevoile specifice ale aplicației.
Alumina întărită cu zirconiu este utilizată în mod obișnuit în aplicații care necesită performanță și rezistență ridicate. Cercetări recente indică faptul că poate ajuta la minimizarea complicațiilor intervenției chirurgicale de înlocuire a șoldului prin reducerea inflamației și abraziunii. – acest lucru se poate dovedi deosebit de util în rândul persoanelor mai tinere și active, cu așteptări mai mari pentru funcționalitatea pe termen lung.