Повышенная прочность для промышленного применения

Цирконий, закаленный оксид алюминия (ЗТА) Керамические компоненты сочетают в себе твердость и прочность оксида алюминия с превосходной вязкостью разрушения диоксида циркония, что обеспечивает производительность и долговечность для промышленного применения..

Вызванная напряжением трансформация мелких частиц тетрагонального диоксида циркония, внедренных в матрицу оксида алюминия, приводит к получению материалов ZTA с превосходной прочностью и ударной вязкостью., подходит для использования в различных суровых условиях.

Прочность

Материалы ZTA сочетают в себе твердость оксида алюминия с прочностью диоксида циркония, что обеспечивает непревзойденную стойкость к износу и истиранию.. Этот эффект становится возможным за счет трансформационного упрочнения, вызванного напряжением.: когда стресс, частицы диоксида циркония переходят из метастабильной тетрагональной фазы в стабильную моноклинную форму.; объемное расширение, вызванное этим структурным изменением, помогает закрыть любые трещины в матрице оксида алюминия и значительно повысить ударную вязкость..

ZTA содержит пластинки диоксида циркония, которые зарождаются в матрицу оксида алюминия во время спекания., улучшение вязкости разрушения и прочности при одновременном увеличении вязкости разрушения, создание материала с большей прочностью на изгиб, чем Y-TZP, и вдвое большей прочностью при циклической усталости.. Такое сочетание прочности оксида алюминия и прочности диоксида циркония делает ZTA отличным выбором материала для промышленного применения, требующего устойчивости к повреждениям..

Долговечность

Цирконий, закаленный оксид алюминия (ЗТА) обладает выдающейся прочностью на изгиб и сжатие, с низким тепловым расширением, эквивалентным глинозему, и превосходными свойствами износостойкости..

Упрочненный цирконием оксид алюминия создается путем добавления тетрагональных зерен диоксида циркония посредством трансформации под напряжением в твердую матрицу оксида алюминия., заключая их в свою структуру, ограничивая при этом их трансформацию локальными областями, а не распространением по всей территории..

Этот механизм делает композиты оксида алюминия и циркония гораздо более прочными, чем монолитный диоксид циркония, благодаря их устойчивости к водопоглощению за счет хемосорбции.; монолитный диоксид циркония может поглощать полярные молекулы воды, что приводит к низкотемпературной деградации и, в конечном итоге, разрушению после длительного использования..

ЗТА, с другой стороны, специально разработан для облегчения этого преобразования из тетрагонального в моноклинное за счет структурных особенностей и химических добавок.. CeramTec позиционирует Biolox Delta ZTA в качестве примера.; этот состав содержит алюминаты иттрия и стронция для облегчения механизмов упрочнения внутри циркониевой фазы и, следовательно, имеет меньший риск низкотемпературной деградации, одновременно выдерживая воздействие высокотемпературных сред..

Коррозионная стойкость

Керамика ZTA обладает превосходной коррозионной стойкостью по сравнению со своими аналогами из оксида алюминия и поэтому может использоваться в оборудовании, работающем в суровых условиях окружающей среды.. Более того, ZTA может выдерживать более высокие температуры, обеспечивая при этом большую химическую стабильность..

Гарви и др. (1975) продемонстрировал, что добавление 10-20% нестабилизированный диоксид циркония может значительно повысить ударную вязкость по сравнению с оксидом алюминия., через трансформационное ужесточение. Этот процесс происходит, когда мелкодисперсные тетрагональные метастабильные выделения под напряжением превращаются в моноклинный диоксид циркония, вызывая объемное расширение, которое сжимает трещины и замедляет или останавливает их распространение..

Этот механизм напоминает механизм напряжений, вызванных деформацией.; однако, чтобы вызвать фазовые изменения, поле напряжений должно быть достаточно большим.; для трещин в образцах ZTA эта энергия возникает за счет изгибающих напряжений в местах разрушения..

Теплостойкость

Закаленный оксид алюминия с цирконием имеет исключительно высокую температуру плавления и устойчивость к коррозии., что делает его идеальным материалом для оборудования, часто подвергающегося воздействию высоких температур.. Более того, этот вариант имеет большую устойчивость к трению, чем стандартный оксид алюминия., помогает снизить износ оборудования, подвергающегося воздействию более высоких уровней кинетической энергии..

Керамика ZTA создается путем трансформации тетрагональных частиц циркония под напряжением в матрицу оксида алюминия., создание внутри них сжимающих напряжений, препятствующих распространению трещин, увеличение прочности и ударной вязкости, обеспечивая при этом устойчивость к тепловым ударам без разрушения и растрескивания. Они обладают превосходной стойкостью к тепловому удару.; устойчивость к быстрым изменениям температуры без разрушения или растрескивания под напряжением.

Цирконий-упрочненный оксид алюминия имеет множество применений в различных отраслях промышленности благодаря своему обширному набору свойств.. Машиностроение использует его для изготовления компонентов и уплотнений насосов.; при обработке полупроводников он используется из-за его термической стабильности и прочности.; аэрокосмический, автомобильная и энергетическая промышленность используют его в качестве деталей двигателя из-за его устойчивости к коррозии и агрессивным химикатам.; он может выдерживать даже высокую прочность на изгиб зубных имплантатов.!