زرڪونيم آڪسائيڊ ۽ ايلومينيم آڪسائيڊ گڏ ڪن ٿا زرڪونيا سخت ايلومينا پيدا ڪن ٿا (ZTA), ڪيترن ئي ايپليڪيشنن ۾ هڪ غير معمولي مواد. مشيني خاصيتون, طاقت, ڀڃڪڙي جي سختي, لچڪ, هن جامع سيرامڪ مواد ۾ سختي ۽ لباس جي مزاحمت کي تمام گهڻو ساراهيو ويو آهي جيڪو AZ ڪمپوزائٽس جي طبقي سان تعلق رکي ٿو. ZTA اعلي مشيني طاقت لاء ترجيح پسند بڻجي چڪو آهي, حرارتي مزاحمت ۽ corrosion مزاحمت.
ساخت ۽ ساخت کي ڊيڪوڊنگ
ٻين شين جي وچ ۾, Zirconia Toughened Alumina تي مشتمل آهي Zirconia اناج جيڪي هڪجهڙائي سان پکڙيل آهن هڪ ايلومينا ميٽرڪس جي اندر. عام طور تي, هن ۾ شامل آهي 10-20% ايلومينا ۾ ZrO2 جو مقدار. انهن جي تناسب تي دارومدار, جزوي مرکب خاص خصوصيتن سان سيرامڪس ۾ حصو وٺندا آهن هڪ خاص ايپليڪيشن تي منحصر آهي.
بلڊنگ بلاڪ: ايلومينا ۽ زرڪونيا
بنيادي اجزاء جيڪي ملائي رهيا آهن ZTA ٺاهي رهيا آهن ايلومينا ۽ زرڪونيا. ان کان علاوه, آرٿوپيڊڪ امپلانٽس استعمال ڪري رهيا آهن هن سيرامڪ مواد کي المونيم آڪسائيڊ طور سڃاتو وڃي ٿو (Al2O3) تاريخ ۾ ان جي سٺي بايو مطابقت سان گڏو گڏ ان جي عظيم مشيني طاقت ۽ فرائيچر مزاحمت جي ڪري.
zirconia جي هڪ ٻي شاندار ملڪيت ان جي سنکنرن جي گهٽ شرح آهي، گڏوگڏ سٺو ڪيميائي استحڪام ۽ اعلي ميڪيڪل طاقت. ان جو ينگ ماڊيولس اسٽينلیس سٹیل الائيز سان گڏ ماپ جي ساڳي ترتيب ۾ آهي.
اهو ڪيئن ٺاهيو ويو آهي
ZTA پيدا ڪرڻ جو مطلب آهي ٽيٽراگونل-مرحلي زرڪونيا اناج ٺاهڻ جو هڪجهڙائي سان ورهايل هڪ ايلومينا ميٽرڪس ۾. هڪ ڪرڪ ٽِپ جو دٻاءُ ڪنسنٽريشن ٽيٽراگونل ڪرسٽل ڍانچي کي هڪ مونوڪلينڪ ۾ تبديل ڪري سگهي ٿو جنهن سان زرڪونيا جي مقدار ۾ لاڳاپيل اضافو ٿي سگهي ٿو.. اهڙي مقدار جي توسيع اثرائتو طريقي سان رد ڪري ٿي يا شگاف جي واڌ کي روڪي ٿي جنهن جي ڪري وڌيڪ سختي ۽ طاقت اچي ٿي.
ZrO2-Al2O3 سيرامڪس جي مشيني ملڪيت
ZTA پاران ڏيکاريل مشيني ملڪيتن جو هڪ وسيع سلسلو آهي، جنهن ۾ روايتي ايلومينا جي ڀيٽ ۾ اعليٰ سختي، ساڳي کثافت جي قدرن سان, روايتي ايلوميناس جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ لچڪدار طاقت ۽ لڪير واري حرارتي توسيع جي روايتي zirconias کوٽائي کان گهٽ (CLTE).
Zirconia Toughened Alumina اعلي ميخانياتي طاقت آهي ۽ حرارتي طور تي مزاحمتي آهي ان ڪري اهو خراب نٿو ٿئي. هيٺ ڏنل ڪجهه آهن ZTA جي ملڪيت:
ملڪيت جو قدر
ڪيميائي فارمولا Zr-Al2O3
کثافت 4.1-4.38 g/cm^3
سختي 1750-2100 بٽڻ
لچڪدار 45-49 x 10^6 psi
لچڪدار طاقت 100-145 ksi
پوسن جو تناسب 0.26
فريڪچر جي سختي 5-7 ايم پي اي ايم^1/2
حرارتي توسيع جي کوٽائي 8.0-8.1 x 10^-6 1/سي
حرارتي چالکائي 20.0-21.0 W/mK
جھٽڪو مزاحمت 325 °C
وڌ ۾ وڌ ڪم ڪندڙ درجه حرارت 1650 °C
ZrO2-Al2O3 سيرامڪس جون ايپليڪيشنون
Zirconia Toughened Alumina مختلف ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي جيئن ته اهي جيڪي اعلي طاقت ۽ لباس جي مزاحمت جي ضرورت هونديون آهن. انهن ۾ والو سيل شامل آهن, آستين, پمپ پسٽن, spraying nozzles ۽ ٻين صنعتي حصن.
ZTA جي بايو مطابقت
مختلف مطالعي ۾, ZTA کي اطلاع ڏنو ويو آهي ته امپلانٽيشن تي ڪو به منفي ٽشو رد عمل پيدا نه ڪيو ويو آهي ان ڪري ان کي آرٿوپيڊڪ لوڊ بيئرنگ اجزاء لاءِ سٺو اميدوار بڻائيندو آهي.. ان کان علاوه, سختي, zirconia-alumina سيرامڪس پاران ظاهر ڪيل سختي ۽ طاقت انهن کي آرٿوپيڊڪ لوڊ بيئرنگ اجزاء لاءِ مناسب بڻائي ٿي.
هپ آرٿروپلاسٽي ۾ ZTA
سيرامڪس جهڙوڪ ايلومينا تي ڪافي غور ويچار ڪيو ويو آهي, zirconia ۽ zirconia سخت alumina (ZTA) هپ آرٿروپلاسٽي ۾ مناسب مواد جي طور تي . ZTA جا اهي فائدا حاصل ڪيا ويا بغير شامل ڪرڻ جي نقصانات کي شامل ڪرڻ کان سواءِ yttria-stabilized zirconia جيڪي اعلي ميڪانياتي ملڪيتن کي ظاهر ڪن ٿا يا الومينا ان جي اعلي جڙت سان..
Knee Arthroplasty ۾ ZTA
گهڻو ڪري, ڪل گھٹنے آرٿروپلاسٽي لاءِ سيرامڪ امپلانٽ ڊيزائن (TKA) الرجڪ رد عمل جي مسئلي کي سنڀالڻ لاءِ ترقي ڪئي وئي آهي جيڪا مريضن ۾ ٿي سگهي ٿي جڏهن جديد ٽائيٽينيم يا ڪوبالٽ-ڪروميم مصر جا اجزاء لباس جا ذرات ڇڏيا وڃن. Zirconia سخت Alumina (ZTA) Matrix Composite اهڙين ايپليڪيشنن لاءِ هڪ جديد بايومٽيريل آهي.
ZTA: وعدو ڪندڙ مستقبل
ھن ۾ مسلسل تحقيق شامل آھي ۽ گڏوگڏ ZTA جي خاصيتن ۽ ان جي امڪاني استعمال کي بھتر ڪرڻ جي طريقن تي ترقي. هڪ ٻي بيچ پروسيس ٿيل Zirconia Toughened Alumina مشيني خاصيتن سان ٺهيل آهي لچڪدار طاقت جي لحاظ کان جيڪي تجارتي طور تي دستياب ٿيل Biolox® Delta جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ آهن.. ٻيو, جيئن ته هپ آرٿروپلاسٽي ۾ تازو متعارف ٿيل سلڪون نائٽرائڊ سيرامڪس ڪمپوزائٽس پڻ ايلومينا کان وڌيڪ طاقت جي نمائش ڪن ٿا. مستقبل ڪيترن ئي ايپليڪيشنن ۽ اعليٰ ملڪيتن سان ZTA لاءِ روشن آهي.. تنهن ڪري, ترقي يافته ٽيڪنالاجي سان, اها اميد آهي ته ZTA مختلف محاذن تي خاص طور تي بايو ميڊيسن تي نون تصورن جو بنياد هوندو.