Oxid hlinitý tvrdený zirkónom je pokročilá keramika, ktorá ponúka väčšiu pevnosť a húževnatosť ako oxid hlinitý. Tento materiál sa vyrába s použitím oxidu hlinitého zmiešaného s oxidom zirkónia, ktorý bol stabilizovaný buď ytriom, ceria, alebo magnézia ako stabilizátory. Pridanie týchto materiálov robí ZTA odolným voči zlomeniu a zvyšuje jeho pevnosť v ohybe a tlaku, ako aj odolávať vysokým teplotám.
Je biokompatibilný
oxid hlinitý tvrdený zirkónom je biokompatibilný a vynikajúcou náhradou nehrdzavejúcej ocele v zdravotníckom zariadení, slúži ako účinná alternatíva odolnosti voči korózii. Je schopný odolávať vysokým teplotám a zároveň je vysoko odolný, ZTA sa tiež môže pochváliť vynikajúcou odolnosťou proti opotrebeniu potrebnou pre dlhodobú prevádzku a má povrchovú úpravu proti treniu, ktorá uľahčuje čistenie; okrem toho, vďaka vyššej odolnosti proti opotrebeniu je vhodnou voľbou pre tesnenia ventilov.
ZTA sa môže pochváliť vynikajúcim pomerom pevnosti a hmotnosti, pričom jeho hustota je len 4.3 g/cm3. Ponúka vynikajúcu tepelnú stabilitu a možno ho ľahko opracovať pomocou štandardného brúsneho zariadenia. Jeho maximálna pracovná teplota je 1923 K a koeficient tepelnej rozťažnosti sú v tolerancii pre použitie na konvenčných strojoch, a má Poissonove pomery 0.26, 130ksi pevnosti v ohybe, a elasticita 47 x 106 psi.
Matrica z oxidu hlinitého je vystužená oxidom zirkoničitým a hlinitanom strontnatým, aby sa zvýšila húževnatosť a odolnosť proti oderu tohto bioaktívneho kompozitného materiálu, zatiaľ čo pôsobí ako otláčanie špičky trhliny, ako aj zvýšenie lomovej húževnatosti prostredníctvom transformačných mechanizmov a mechanizmov disperzného spevňovania. Ďalej, jeho bioaktivita podporuje tvorbu kostí a súčasne zlepšuje osseointegráciu zubných implantátov.
Hlinitan strontnatý ponúka vynikajúcu odolnosť proti korózii, zatiaľ čo oxid zirkoničitý zvyšuje svoju húževnatosť tým, že podporuje lomové spevnenie. Ďalej, oxid zirkoničitý slúži ako elektrický izolátor, vďaka čomu je tento materiál veľmi vhodný na aplikácie s objímkami, aby sa zabránilo hromadeniu statického náboja.
Zirkón môže byť modifikovaný rôznymi oxidmi, aby sa spevnil a spevnil, vrátane ytria, céria a magnézia ako bežné stabilizačné činidlá. Zirkónia stabilizovaná oxidom hlinitým (CSZ) je obzvlášť vhodný do vodného prostredia vďaka svojej odolnosti proti napadnutiu molekulárnou vodou, ako aj vysokej pevnosti v ohybe a húževnatosti.
Oxid zirkoničitý stabilizovaný oxidom hlinitým môže slúžiť ako účinná náhrada za kovové podpery v zubných implantátoch, slúžiace na pripojenie koruniek k implantovaným zubom, pričom odolávajú vysokému namáhaniu. Kovové podpery boli tradične vyrobené z titánu; tieto mali skvelé mechanické vlastnosti, ale slabý estetický vzhľad; keramické majú zlepšené estetické vlastnosti, ako aj zvýšenú odolnosť.
Je to ťažké
Transformačné spevnenie je proces, pri ktorom pridanie oxidu zirkoničitého stabilizovaného ytriom k matrici oxidu hlinitého zvyšuje lomovú húževnatosť a pevnosť keramiky.. Toto zvýšenie má za následok väčšiu pevnosť v ohybe, lomová húževnatosť, distribúcia veľkosti zŕn a odolnosť keramiky zirkónia a hlinitého voči teplotným šokom; okrem toho sa môžu pochváliť vysokou odolnosťou proti tepelným šokom, čo z nich robí vhodné materiály pre aplikácie tesnení ventilov bez vedľajších účinkov alebo škodlivých reakcií na ľudské telo.
Prídavok oxidu zirkoničitého stabilizovaného ytriom (YSZ) k matrici oxidu hlinitého poskytuje dodatočnú pevnosť a húževnatosť za atraktívnu cenu v porovnaní s čistým YSZ. Ďalej, tento materiál vykazuje vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu, nízka dielektrická konštanta a je menej krehký ako iné kompozity z oxidu hlinitého; okrem toho prežije ostatné keramiky z oxidu zirkoničitého, pretože je odolnejší pri vysokoteplotných aplikáciách s vynikajúcimi vlastnosťami chemickej odolnosti.
oxid hlinitý tvrdený zirkónom je vďaka svojej tvrdosti ideálnym materiálom na výrobu rezných čepelí, odolnosť proti opotrebovaniu, tepelná stabilita a odolnosť proti treniu – vlastnosti, vďaka ktorým je tiež oveľa menej nákladný ako alternatívne materiály na výrobu rezných nástrojov.
ZTA sa vyrába procesom odlievania gélu, ktorá zahŕňa zmiešanie práškového oxidu hlinitého a oxidu zirkoničitého stabilizovaného ytriom, aby sa vytvorila kaša, potom tvarovanie tejto hmoty do požadovaných tvarov pomocou foriem. Po vysušení tekutým sušidlom, tento materiál prechádza pyrolýzou a spekaním, kým sa nakoniec stane súčasťou svojej konečnej formy.
Spekanec tvrdený zirkónom vykazuje vynikajúce mechanické vlastnosti, vrátane lomovej húževnatosti, pevnosť v ohybe a elasticita. Maximálna pracovná teplota je 1923 K a koeficient tepelnej rozťažnosti je 8,1x 10-6 C-1, zatiaľ čo Poissonov pomer je rovnaký 0.26 a jeho pevnosť v ohybe môže dosiahnuť 130 kSI.
oxid hlinitý tvrdený zirkónom sa môže vyrábať spekaním v elektrickom poli alebo spekaním pri vysokom tlaku, dva procesy, ktoré produkujú vysoko hustú a húževnatú keramiku s jemnými kryštálmi. Spekanie v elektrickom poli vystavuje zelené materiály elektrickému prúdu, kým neblikajú, čo vedie k zahusteniu pri výrazne znížených teplotách spekania; vysokotlakové spekanie využíva vysokotlakový spekaný prášok, ktorý vytvára kryštálovú štruktúru a súčasne mení svoj atómový a elektronický stav.
Je tepelne odolná
ZTA je pokročilý materiál, ktorý kombinuje pevnosť a odolnosť oxidu zirkoničitého proti opotrebovaniu s tepelnými vlastnosťami oxidu hlinitého pre všestranné použitie v rezných nástrojoch, vysokovýkonná keramika a ďalšie. Vďaka tejto kombinácii, poskytuje väčšiu odolnosť ako ktorýkoľvek z nich samostatne, ako aj pevnejší ako karbid volfrámu a nitrid bóru – ideálne pre aplikácie, ktoré vyžadujú húževnatosť a odolnosť.
Keramika ZTA je známa svojou vynikajúcou pevnosťou, ako aj odolnosť voči chemickému napadnutiu a oderu. S vynikajúcou pevnosťou v tlaku a ohybe, ktorá prevyšuje oxid hlinitý a nízkou mierou tepelnej rozťažnosti, je vynikajúcou voľbou materiálu pre komponenty vyžadujúce chladiace mechanizmy, ako sú chladiace ventilátory. Ďalej, Mechanické vlastnosti ZTA zabraňujú praskaniu alebo zlomeniu, čo z neho robí jeden z najpevnejších a najodolnejších keramických materiálov na dnešnom trhu.
Keramické kompozity sa vyrábajú kombináciou konvenčných techník spekania a izostatického lisovania za tepla. To zaisťuje, že všetky materiály sú úplne spevnené bez akýchkoľvek medzier, ktoré by mohli ohroziť ich integritu, čím sa dosiahne vysoká pevnosť materiálu v ohybe a tlaku, spolu s prevahou odolnosti voči korózii nad samotným oxidom hlinitým.
Všimnite si, že oxid hlinitý tvrdený zirkónom by sa nemal zamieňať so zirkónom tvrdeným oxidom hlinitým (SPÄŤ). Aj keď oba materiály používajú podobné suroviny, ich pomery sa líšia. V ZTA tento pomer určuje jeho konečné vlastnosti, čo mu umožňuje spĺňať špecifikácie špecifické pre aplikáciu.
ZTA je ideálnou voľbou materiálu pre tesnenia ventilov, priechodky, časti čerpadla, a lekárske aplikácie vďaka svojej vynikajúcej pevnosti a odolnosti proti opotrebovaniu. Ďalej, ZTA je chemicky stabilný, teplotne odolný, účinný izolant, s nižším elektrickým odporom ako čistý oxid hlinitý a stabilizačné činidlá, ako je ytrium, ceria a magnézia sa často pridávajú ako stabilizátory, aby sa zlepšil jej výkon – tieto oxidy pomáhajú transformovať monoklinický oxid zirkoničitý na tetragonálne a kubické formy, vďaka čomu je materiál odolnejší voči teplotným zmenám ako jeho monoklinický náprotivok a teplotným zmenám v priebehu času.
Je to lacné
Zirkónia je extrémne húževnatý a odolný keramický materiál. S vynikajúcou chemickou stabilitou, vysoká pevnosť/tvrdosť/miera korózie/izolačné vlastnosti a dobré elektrické izolačné vlastnosti, oxid zirkoničitý je vynikajúcou voľbou materiálu na použitie v mnohých rôznych aplikáciách – z častí tela, ako sú keramické telá alebo lekárske implantáty, na časti, ktoré vyžadujú vysokú mechanickú pevnosť/trvanlivosť, ako sú lekárske implantáty.
oxid hlinitý tvrdený zirkónom je odolný voči chemickej korózii a teplotným zmenám bez praskania alebo lámania, vďaka časticiam oxidu zirkoničitého rozptýleným v matrici oxidu hlinitého, ktoré absorbujú tepelnú energiu a vytvárajú tlakové napätie, ktoré zabraňuje praskaniu – ideálna voľba materiálu pre komponenty pece, priemyselné výmenníky tepla a komponenty turbínových motorov. Ďalej, Rozmerová stabilita ZTA v kombinácii s nízkym koeficientom tepelnej rozťažnosti ho robí ideálnym na použitie ako časti pece alebo súčasti motora.
Keramika Zirconia Alumina je zložená z dvoch samostatných materiálov – oxid zirkoničitý a oxid hlinitý – pričom oxid zirkoničitý je bielej farby s dobrou odolnosťou proti korózii, zatiaľ čo oxid hlinitý sa môže pochváliť vysokou tvrdosťou; pri kombinácii, vytvárajú vynikajúcu keramiku, ktorá je pevná a zároveň izoluje, s možnosťou výroby v rôznych tvaroch a veľkostiach.
Keramika je široko používaná pri abrázii, ako je brúsenie alebo frézovanie. Ďalej, vďaka svojej odolnosti voči opotrebovaniu sú skvelými materiálmi pre lekárske a zubárske použitie, biokompatibilita a dlhodobá úspora nákladov; vďaka čomu je táto keramika ekonomickou dlhodobou voľbou.
Alumina tvrdená zirkónia (SPÄŤ) keramika predstavuje vynikajúcu viacúčelovú možnosť, ktorá je plná mnohých výhod. Ekonomickejšie ako ich 99% náprotivky, ale rovnako účinné, ATZ sa môže pochváliť vynikajúcou odolnosťou proti opotrebovaniu, chemická inertnosť a lomová húževnatosť pri normálnych teplotách; jeho pomer oxidu hlinitého k oxidu zirkoničitému možno dokonca prispôsobiť podľa špecifických potrieb aplikácie.
oxid hlinitý tvrdený zirkónom sa zvyčajne používa v aplikáciách vyžadujúcich vysoký výkon a odolnosť. Nedávny výskum naznačuje, že môže pomôcť minimalizovať komplikácie operácie náhrady bedrového kĺbu znížením zápalu a oderu – to sa môže ukázať ako užitočné najmä u mladších a aktívnych jedincov s väčšími očakávaniami na dlhodobú funkčnosť.