Povečajte vzdržljivost s komponentami iz kaljenega cirkonijevega oksida

Keramika ZTA zagotavlja vrhunske tribološke lastnosti v primerjavi z navadno keramiko iz aluminijevega oksida, zaradi česar so idealna izbira za rezalna orodja, ležaji, črpalke in komponente za upravljanje tekočin.

Pod stresom, delci cirkonijevega oksida preidejo iz metastabilnih tetragonalnih kristalnih struktur v monoklinične, ustvarja prostorninsko ekspanzijo, ki stisne razpoke v matrici aluminijevega oksida in bistveno izboljša lomno žilavost.

Odpornost proti obrabi

Cirkonijev kaljeni aluminijev oksid (ZTA) je izjemno vzdržljiv material. Lahko prenese udarno drgnjenje ali obrabo zaradi trenja brez poškodb; zaradi česar je odlična izbira materiala za rezalna kolesa. Nadalje, ZTA lahko prenese visoke temperature, ne da bi se poškodoval ali degradiral.

ZTA je zelo odporen proti kemični koroziji, zaradi česar je odlična izbira materiala za medicinske vsadke. Biokompatibilen in sposoben prenesti stik s telesnimi tekočinami, ZTA se ponaša tudi z visoko upogibno trdnostjo – kot nalašč za aplikacije zamenjave kolka.

ZTA nastane s transformacijo finih tetragonalnih delcev cirkonijevega dioksida v monoklinično obliko, ki jo povzroči stres.. To poveča lomno žilavost s povečanjem prostora okoli razpok. Kot taka, ZTA se je izkazal za veliko močnejšega in vzdržljivejšega od aluminijevega oksida za obrabne aplikacije.

Odpornost proti koroziji

Cirkonijev kaljeni aluminijev oksid (ZTA) je napreden tehnični keramični material, ki se zaradi svoje trdnosti pogosto uporablja v industriji, žilavost, lastnosti odpornosti proti obrabi in odpornosti proti koroziji. ZTA najde aplikacije v številnih sektorjih, vključno z avtomobilsko in vesoljsko industrijo za komponente, kot so komponente motorja, plinske turbine in mehanske dele, medtem ko služijo kot obrabne komponente v črpalkah, tesnila in rezalna orodja, ki se uporabljajo za strojno obdelavo. Medicinske ambulante lahko prav tako uporabljajo ta material zaradi njegove biokompatibilnosti.

Vzdržljivost tega materiala izhaja iz njegovega procesa utrjevanja s transformacijo zaradi napetosti, pri kateri se delci cirkonijevega oksida v matrici aluminijevega oksida transformirajo v monoklinične strukture s transformacijskim utrjevanjem, ki povzroči napetost, pomoč pri zapiranju razpok in povečanju lomne žilavosti, tako se zaščiti pred poškodbami v različnih okoljih, kot je fosforna kislina, žveplovo kislino in destilirano vodo. To mu omogoča odpornost proti koroziji.

Visoka trdnost

Kombinacija aluminijevega oksida in cirkonijevega oksida ima za posledico večjo trdnost in lomno žilavost v primerjavi s standardnim aluminijevim oksidom, zaradi česar je ZTA odlična izbira materiala za komponente, ki so izpostavljene udarnim obremenitvam. Nadalje, ZTA se ponaša tudi z veliko odpornostjo proti kemični koroziji.

ZTA se ponaša z vrhunsko trdoto in trdnostjo zaradi transformacije tetragonalnih delcev cirkonijevega oksida v monoklinične kristale s transformacijo, ki jo povzroči napetost z mehanskimi obremenitvami ali temperaturnimi nihanji., in kasnejši pritisk zaradi monoklinične tvorbe kristalov cirkonijevega oksida, ki stisne matrico aluminijevega oksida, daje veliko moč, vzdržljivost, in odpornost na toplotni udar.

Ta edinstvena keramika se ponaša tudi z izjemno visoko upogibno trdnostjo in nizkim koeficientom toplotne razteznosti, zaradi česar je popoln za aplikacije, ki zahtevajo hladilne mehanizme. Nadalje, njegova odpornost proti jedkim kemikalijam – vključno s telesnimi tekočinami – naredi medicinske vsadke primerne za vgradnjo v notranjost ljudi brez tveganja degradacije sčasoma, kar pacientom omogoča udobne izkušnje brez skrbi, da bi se vsadki sčasoma poslabšali.

Visoka žilavost

Keramika ZTA izboljšuje žilavost aluminijevega oksida s pretvorbo delcev cirkonijevega oksida v fine, ki jih povzroči stres, doseženo s sintranjem in vročim izostatičnim stiskanjem (HIP). Odvisno od tega, koliko cirkonijevega oksida obstaja v njegovi matrici, ZTA ima lahko lastnosti nizke ali visoke žilavosti.

Clausen je pokazal v 1976 da bi lahko matrike aluminijevega oksida, ki vsebujejo nestabiliziran cirkonijev oksid, utrdili za izboljšanje mehanskih lastnosti z vključitvijo nestabiliziranih kristalov cirkonijevega oksida kot fino razpršenih metastabilnih oborin, kot so tisti, ki nastanejo iz nestabiliziranih kristalov cirkonijevega oksida, za izboljšanje mehanskih lastnosti. To je dokazal z uporabo širjenja razpok; ko so se razpoke premaknile naprej skozi material in stisnile njegovo območje pred konico, so se lahko preoblikovale v monoklinično fazo in se vanjo pretvorile hitreje, kot bi se sicer zgodilo drugače.

Ta mehanizem za utrjevanje poveča upogibno trdnost in lomno žilavost aluminijevega oksida, hkrati pa poveča trdoto, ustvarjanje neprimerljivega kompozitnega materiala, primernega za aplikacije, ki zahtevajo visoko trdoto, togost, odpornost proti zlomu in zahteve glede hlajenja, kot so industrijski rezalniki, rezkanje obrabnih delov ali hladilnih komponent.