Aluminijev oksid, kaljen s cirkonijem, je napredna keramika, ki nudi večjo trdnost in žilavost kot aluminijev oksid. Ta material je proizveden z uporabo aluminijevega oksida, pomešanega s cirkonijevim oksidom, ki je bil stabiliziran bodisi z itrijevim oksidom., ceria, ali magnezij kot stabilizatorji. Dodatek teh materialov naredi ZTA odporen na zlome in poveča njegovo upogibno in tlačno trdnost, kot tudi odpornost na visoke temperature.
Je biokompatibilen
cirkonijev kaljeni aluminijev oksid je biokompatibilen in odlična zamenjava za nerjavno jeklo v medicinski opremi, služi kot učinkovita alternativa odpornosti proti koroziji. Odporen na visoke temperature, hkrati pa je zelo vzdržljiv, ZTA se ponaša tudi z odlično odpornostjo proti obrabi, ki je potrebna za dolgotrajno delovanje, in ima površino proti trenju za lažje čiščenje; poleg tega, zaradi večje odpornosti proti obrabi je primerna možnost za tesnila ventilov.
ZTA se ponaša z vrhunskim razmerjem med močjo in težo, pri čemer je njegova gostota samo 4.3 g/cm3. Ponuja odlično toplotno stabilnost in ga je mogoče enostavno obdelati s standardno opremo za brušenje. Njegova najvišja delovna temperatura je 1923 K in koeficient toplotne razteznosti sta znotraj tolerance za uporabo na običajnih strojih, in ima Poissonovo razmerje 0.26, 130ksi upogibne trdnosti, in oceno elastičnosti 47x106psi.
Matrica aluminijevega oksida je ojačana s cirkonijevim in stroncijevim aluminatom za povečanje žilavosti in odpornosti proti obrabi tega bioaktivnega kompozitnega materiala, medtem ko delujejo kot topilci konic razpok, kot tudi povečanje lomne žilavosti s transformacijskimi in disperzijskimi ojačitvenimi mehanizmi. Nadalje, njegova bioaktivnost spodbuja tvorbo kosti, hkrati pa izboljšuje osteointegracijo zobnih vsadkov.
Stroncijev aluminat nudi odlično odpornost proti koroziji, medtem ko cirkonij poveča njegovo žilavost s spodbujanjem utrjevanja lomljenja. Nadalje, cirkonijev oksid služi kot električni izolator, zaradi česar je ta material zelo primeren za uporabo na rokavih, da se prepreči kopičenje statičnega naboja.
Cirkonij se lahko modificira z različnimi oksidi, da se okrepi in utrdi, vključno z itrijem, cerijev in magnezijev oksid kot pogosta stabilizatorja. Z aluminijevim oksidom stabiliziran cirkonijev oksid (CSZ) je posebej primeren za vodna okolja zaradi svoje odpornosti proti napadu molekularne vode ter visoke upogibne trdnosti in žilavosti.
Z aluminijevim oksidom stabiliziran cirkonij lahko služi kot učinkovita zamenjava za kovinske opornike v zobnih vsadkih, služijo za povezovanje kron z implantiranimi zobmi, medtem ko vzdržijo visoke stopnje obremenitve. Kovinski oporniki so bili tradicionalno izdelani iz titana; ti so imeli odlične mehanske lastnosti, vendar slabo estetsko privlačnost; keramične imajo izboljšane estetske lastnosti in večjo vzdržljivost.
Težko je
Transformacijsko utrjevanje je postopek, pri katerem dodajanje cirkonijevega oksida, stabiliziranega z itrijem, v matriko aluminijevega oksida poveča lomno žilavost in trdnost keramike.. Posledica tega povečanja je večja upogibna trdnost, lomna žilavost, porazdelitev velikosti zrn in odpornost na toplotni udar cirkonijevo-aluminijeve keramike; poleg tega se ponašajo z visoko odpornostjo na toplotne udarce, zaradi česar so primerni materiali za uporabo tesnil ventilov brez stranskih učinkov ali škodljivih reakcij na človeško telo.
Dodatek cirkonijevega oksida, stabiliziranega z itrijem (YSZ) na matriko iz aluminijevega oksida zagotavlja dodatno trdnost in žilavost po privlačni ceni v primerjavi s čistim YSZ. Nadalje, ta material ima odlično odpornost proti obrabi, nizko dielektrično konstanto in je manj krhek kot drugi kompoziti iz aluminijevega oksida; poleg tega preživi drugo keramiko iz cirkonijevega oksida, saj je bolj trpežna pri visokotemperaturnih aplikacijah z odlično kemično odpornostjo.
cirkonijev kaljeni aluminijev oksid je zaradi svoje trdote idealen material za izdelavo rezalnih rezil, odpornost proti obrabi, toplotna stabilnost in odpornost proti trenju – lastnosti, zaradi katerih je tudi veliko cenejši od alternativnih materialov za izdelavo rezalnih orodij.
ZTA se proizvaja s postopkom litja z gelom, ki vključuje mešanje aluminijevega oksida v prahu in cirkonijevega oksida, stabiliziranega z itrijem, da nastane gošča, nato to snov oblikujejo v želene oblike z uporabo kalupov. Po sušenju s tekočim sušilnim sredstvom, ta material gre skozi pirolizo in sintranje, preden končno postane del svoje končne oblike.
S cirkonijem utrjen sinter ima odlične mehanske lastnosti, vključno z lomno žilavostjo, upogibna trdnost in elastičnost. Najvišja delovna temperatura je 1923 K in koeficient toplotnega raztezanja znaša 8,1x 10-6 C-1, medtem ko Poissonovo razmerje znaša 0.26 in njegova upogibna trdnost lahko doseže 130ksi.
cirkonijevega kaljenega aluminijevega oksida je mogoče proizvesti s sintranjem z električnim poljem ali visokotlačnim sintranjem, dva postopka, ki proizvajata zelo gosto in žilavo keramiko s finimi kristali. Sintranje z električnim poljem izpostavi zelene materiale električnemu toku, dokler ne zasvetijo, kar vodi do zgostitve pri občutno znižanih temperaturah sintranja; visokotlačno sintranje uporablja visokotlačni sintrani prah, ki tvori kristalno strukturo, hkrati pa spreminja svoje atomsko in elektronsko stanje.
Je toplotno odporen
ZTA je napreden material, ki združuje trdnost in odpornost proti obrabi cirkonijevega oksida s toplotnimi lastnostmi aluminijevega oksida za vsestransko uporabo v rezalnih orodjih, visoko zmogljiva keramika in več. Zaradi te kombinacije, zagotavlja večjo obstojnost kot vsak sam, prav tako je močnejši od volframovega karbida in borovega nitrida – idealen za aplikacije, ki zahtevajo trdnost in vzdržljivost.
ZTA keramika je znana po svoji vrhunski trdnosti, kot tudi odpornost proti kemičnim napadom in obrabi. Z vrhunsko tlačno in upogibno trdnostjo, ki presega trdnost aluminijevega oksida, in nizko stopnjo toplotnega raztezanja, predstavlja odlično izbiro materiala za komponente, ki zahtevajo hladilne mehanizme, kot so hladilni ventilatorji. Nadalje, Mehanske lastnosti ZTA preprečujejo pokanje ali zlom, zaradi česar je eden najmočnejših in najtrpežnejših keramičnih materialov na današnjem trgu.
Keramični kompoziti so izdelani s kombinacijo običajnih tehnik sintranja in vročega izostatičnega stiskanja.. To zagotavlja, da so vsi materiali popolnoma utrjeni brez kakršnih koli vrzeli, ki bi lahko ogrozile njegovo celovitost, tako proizvaja visoko upogibno in tlačno trdnost materiala, skupaj s premočjo odpornosti proti koroziji nad samim aluminijevim oksidom.
Upoštevajte, da aluminijevega oksida, kaljenega s cirkonijem, ne smete zamenjevati z cirkonijem, kaljenim z aluminijem (NAZAJ). Čeprav oba materiala uporabljata podobne surovine, njihova razmerja se razlikujejo. V ZTA to razmerje določa njegove končne lastnosti, ki mu omogočajo izpolnjevanje specifikacij, specifičnih za uporabo.
ZTA je idealna izbira materiala za tesnila ventilov, puše, deli črpalke, in medicinske aplikacije zaradi svoje vrhunske trdnosti in odpornosti proti obrabi. Nadalje, ZTA je kemično stabilen, temperaturno odporen, učinkovit izolator, z nižjo električno upornostjo kot čisti aluminijev oksid in stabilizatorji, kot je itrij, cerij in magnezij se pogosto dodajata kot stabilizatorja za izboljšanje njegove učinkovitosti – ti oksidi pomagajo preoblikovati monoklinični cirkonij v tetragonalne in kubične oblike, zaradi česar je material bolj odporen na temperaturne spremembe kot njegova monoklinična oblika in temperaturne spremembe skozi čas.
Je poceni
Cirkonij je izjemno močan in vzdržljiv keramični material. Z vrhunsko kemično stabilnostjo, visoka trdnost/trdota/stopnje korozije/izolacijske lastnosti in dobre električne izolacijske lastnosti, cirkonij je odlična izbira materiala za uporabo v številnih različnih aplikacijah – iz delov telesa, kot so keramična telesa ali medicinski vsadki, na dele, ki zahtevajo visoko mehansko trdnost/vzdržljivost, kot so medicinski vsadki.
cirkonijev kaljeni aluminijev oksid je odporen proti kemični koroziji in temperaturnim nihanjem brez razpok ali zlomov, zahvaljujoč delcem cirkonijevega oksida, razpršenim v matrici aluminijevega oksida, ki absorbirajo toplotno energijo za ustvarjanje tlačnih napetosti, ki preprečujejo razpoke – idealna izbira materiala za komponente peči, industrijski toplotni izmenjevalniki in komponente turbinskih motorjev. Nadalje, Zaradi dimenzijske stabilnosti ZTA v kombinaciji z nizkim koeficientom toplotnega raztezanja je popoln za uporabo kot deli peči ali komponente motorja.
Keramika iz cirkonijevega oksida je sestavljena iz dveh ločenih materialov – cirkonijev oksid in aluminijev oksid – pri čemer je cirkonijev oksid bele barve z dobro odpornostjo proti koroziji, medtem ko se aluminijev oksid ponaša z visoko trdoto; pri kombinaciji, ustvarijo vrhunsko keramiko, ki je trpežna in izolativna, z možnostjo izdelave v različnih oblikah in velikostih.
Keramika se široko uporablja pri obrabi, kot je brušenje ali rezkanje. Nadalje, so odlični materiali za medicinsko in zobozdravstveno uporabo zaradi svoje odpornosti proti obrabi, biokompatibilnost in dolgoročni prihranek stroškov; zaradi česar je ta keramika ekonomična dolgoročna izbira.
Aluminijev oksid, kaljen cirkonij (NAZAJ) Keramika je izjemna večnamenska možnost, ki je polna številnih prednosti. Bolj ekonomično kot njihovo 99% enakovredni, vendar enako učinkoviti, ATZ se ponaša z izjemno odpornostjo proti obrabi, kemična inertnost in lomna žilavost pri normalnih temperaturah; njegovo razmerje med aluminijevim oksidom in cirkonijevim oksidom je mogoče celo prilagoditi glede na specifične potrebe uporabe.
cirkonijev kaljeni aluminijev oksid se običajno uporablja v aplikacijah, ki zahtevajo visoko zmogljivost in vzdržljivost. Nedavne raziskave kažejo, da lahko pomaga zmanjšati zaplete pri operaciji zamenjave kolka z zmanjšanjem vnetja in obrabe – to se lahko izkaže za posebej koristno pri mlajših in aktivnih posameznikih z večjimi pričakovanji glede dolgoročne funkcionalnosti.