Цирконий, закаленный оксид алюминия – Повышенная прочность для промышленного совершенства

Цирконий, закаленный оксид алюминия (ЗТА) это исключительная керамика, отличается высокой прочностью и сопротивлением разрушению благодаря частицам диоксида циркония, стабилизированным иттрием, диспергированным в матрице оксида алюминия..

Этот материал выдерживает резкие изменения температуры, не трескаясь и не ломаясь., противостоит химической коррозии и обеспечивает превосходную стойкость к тепловому удару.

Отличная коррозионная стойкость

Керамика ZTA предлагает идеальный баланс между прочностью и стоимостью., прочнее, чем изделия из оксида алюминия, но дешевле, чем чистый диоксид циркония.. Их механические свойства – вязкость разрушения, прочность на изгиб и твердость, а также устойчивость к термическому удару – сделать их пригодными для изготовления промышленных инструментов, таких как отрезные круги.

ZTA достигает своих превосходных свойств благодаря добавлению оксида циркония, стабилизированного иттрием. (ЯСЗ) частицы в матрице оксида алюминия. При равномерном распределении по, YSZ помогает оптимизировать как твердость, вязкость разрушения, так и прочность на растяжение обоих элементов, что приводит к исключительной износостойкости., химическая инертность при комнатной температуре и твердость в горячем состоянии/прочность на разрыв для исключительного керамического материала.

Продукция ЗТА’ механические свойства сильно зависят от способов их обработки для производства порошков., включая термическую обработку, методы прокаливания, методы сушки и процессы спекания, а также индивидуальное формование с добавками, добавляемыми во время производства.. Все эти факторы немедленно влияют на их силу., свойства эластичности и твердости.

Отличная стойкость к тепловому удару

Керамика ZTA обеспечивает превосходную стойкость к термическому удару., что делает их отличным выбором для аэрокосмической отрасли, где требуется высокий уровень прочности., прочность, и химическая инертность. При равномерном диспергировании в матрице оксида алюминия YSZ можно оптимизировать.. Одной из таких упрочненных трансформацией циркониево-алюминиевой керамики, которую мы предлагаем, является BIOLOX delta, которую можно найти для изготовления ортопедических несущих компонентов, таких как протезы тазобедренного сустава..

Вызванная напряжением трансформация метастабильной тетрагональной в моноклинную структуру YSZ приводит к объемному расширению и деформации сдвига, которые противодействуют распространению трещин., увеличение вязкости разрушения при одновременном улучшении прочности на изгиб. Характеристики такой керамики, упрочненной трансформацией оксида алюминия-YSZ, зависят от условий обработки, а также от стехиометрии составляющих ее оксидов в процессе спекания..

Плохо контролируемые условия спекания могут привести к низкой прочности на изгиб и плохой однородности матрицы оксид алюминия-YSZ., потенциально из-за захвата воздуха или агломерации частиц. Путем добавления добавок, таких как оксиды иттрия или магния., можно снизить температуру тетрагонального до моноклинного превращения и улучшить свойства спекания диоксида циркония..

Отличная износостойкость

ZTA отличается не только устойчивостью к тепловому удару и коррозии., но также обладает высокой износостойкостью благодаря механизму оболочки тетрагонально-монклинного фазового превращения.. Более того, исследования in vitro показали, что компоненты ZTA менее склонны к гидротермальной деградации. – что-то очень важное для замены тазобедренного сустава, керамики головки и чашечки бедра. (например, BIOLOX delta производства CeramTec).

Имитированные испытания на износ, проведенные на компонентах ZTA из композитных материалов оксида алюминия и циркония, дали впечатляющие результаты с точки зрения износостойкости., прочность на изгиб и твердость. Образцы ZTA, подвергнутые множественным циклам в симуляторе тазобедренного сустава, показали минимальную деградацию со значительно меньшей шероховатостью поверхности, чем монолитные компоненты из диоксида циркония..

Компоненты ZTA доказали свою пригодность для требовательных применений в автомобильном производстве. (инструменты для горячей и холодной формовки, ролики и кабестаны для закрытия банок); энергетическая промышленность (подшипники, диафрагменные вставки и вихревые искатели); пищевая промышленность (гомогенизация деталей насоса); и энергетическая промышленность. Их механические свойства зависят от многих переменных.: маршруты приготовления, используемые для приготовления порошков; методы сушки, используемые при прокаливании; методы формования, применяемые при методах спекания; индивидуальное формирование; добавленные добавки и распределение частиц по размерам среди прочего.

Отличная прочность

В керамике ZTA используется трансформация, вызванная напряжением, для интеграции диоксида циркония в матрицу оксида алюминия., увеличение прочности и долговечности с течением времени. Это делает ZTA отличным керамическим решением для промышленного применения, требующего прочности., высокая коррозионная стойкость, устойчивость к термическому удару и устойчивость к термическому удару.

Под напряжением, тетрагональные метастабильные выделения в кубическом оксиде алюминия претерпевают резкую трансформацию в моноклинные частицы, которые повышают его вязкость разрушения за счет создания сжимающих поверхностных слоев, которые прилипают к трещинам внутри его матрицы..

Трансформационное упрочнение — это явление, известное как упрочнение разрушения., при этом повышенная вязкость разрушения оксида алюминия приводит к уменьшению длины трещины, меньшее притупление трещин, и улучшенное взаимодействие с ранее существовавшими микротрещинами. Это позволяет использовать комбинации подшипников «твердое-твердое» и «твердое-мягкое», которые используются в современной керамике медицинского назначения, например, при замене тазобедренного сустава.. Более того, Имплантаты из диоксида циркония, стабилизированные иттрием, известные как y-TZP, обеспечивают защиту от износа с течением времени..