Alumina e fortë me zirkon është një qeramikë e avancuar që ofron forcë dhe qëndrueshmëri më të madhe se alumini. Ky material prodhohet duke përdorur oksid alumini të përzier me oksid zirkoniumi që është stabilizuar duke përdorur ose ytria, ceria, ose magnezi si stabilizues. Shtimi i këtyre materialeve e bën ZTA rezistente ndaj thyerjeve dhe rrit rezistencën e tij në përkulje dhe në shtypje, si dhe përballimin e temperaturave të larta.
Është biokompatibël
Alumini i ngurtësuar me zirkon është biokompatibël dhe një zëvendësues i shkëlqyer për çelikun inox në pajisjet mjekësore, duke shërbyer si një alternativë efektive e rezistencës ndaj korrozionit. I aftë për t'i bërë ballë temperaturave të larta ndërsa është shumë i qëndrueshëm, ZTA gjithashtu krenohet me rezistencë të shkëlqyeshme ndaj konsumit të nevojshëm për funksionimin afatgjatë dhe përmban një sipërfaqe kundër fërkimit për ta bërë pastrimin më të lehtë; përveç kësaj, Rezistenca e tij më e lartë ndaj konsumit e bën atë një opsion të përshtatshëm për vulat e valvulave.
ZTA krenohet me një raport të lartë forcë-peshë, me densitetin e tij vetëm 4.3 g/cm3. Ofron stabilitet të shkëlqyer termik dhe mund të përpunohet lehtësisht duke përdorur pajisje standarde bluarjeje. Temperatura e saj maksimale e punës prej 1923 K dhe koeficienti i zgjerimit termik janë të dyja brenda tolerancës për përdorim në makinat konvencionale, dhe ka raportet e Poisson-it prej 0.26, 130ksi i forcës në përkulje, dhe vlerësimi i elasticitetit 47x106psi.
Matrica e aluminit është e përforcuar me zirkon dhe aluminat stroncium për të rritur qëndrueshmërinë dhe rezistencën ndaj gërryerjes së këtij materiali të përbërë bioaktiv., ndërkohë që vepron si maja e plasaritjes, si dhe rritja e rezistencës ndaj thyerjes përmes mekanizmave të forcimit të transformimit dhe dispersionit. Për më tepër, bioaktiviteti i tij promovon formimin e kockave duke përmirësuar njëkohësisht osseointegrimin e implanteve dentare.
Aluminati i stronciumit ofron rezistencë të shkëlqyer ndaj korrozionit, ndërsa zirkonia rrit qëndrueshmërinë e saj duke inkurajuar forcimin e thyerjes. Për më tepër, zirkonia shërben si një izolues elektrik duke e bërë këtë material shumë të përshtatshëm për aplikime me mëngë për të shmangur akumulimin e ngarkesës statike.
Zirkoni mund të modifikohet me okside të ndryshme për ta forcuar dhe forcuar atë, duke përfshirë ytrinë, ceria dhe magnezia si agjentë të zakonshëm stabilizues. Zirkoni i stabilizuar nga alumini (CSZ) është veçanërisht i përshtatshëm për mjedise ujore për shkak të rezistencës së tij ndaj sulmit molekular të ujit, si dhe forcës së lartë në përkulje dhe rezistencës..
Zirkoni i stabilizuar nga alumini mund të shërbejë si një zëvendësues efektiv për abutmentet metalike në implantet dentare, shërben për të lidhur kurorat me dhëmbët e implantuar duke i rezistuar niveleve të larta të stresit. Mbështetësit metalikë janë ndërtuar tradicionalisht nga titani; këto kishin veti të mëdha mekanike, por tërheqje të dobët estetike; ato qeramike kanë cilësi të përmirësuara estetike si dhe qëndrueshmëri të rritur.
Është e ashpër
Forcimi i transformimit është procesi me të cilin shtimi i zirkonit të stabilizuar me ytria në një matricë alumini rrit rezistencën ndaj thyerjes dhe forcën e qeramikës.. Kjo rritje rezulton në forcë më të madhe përkulëse, rezistencë ndaj thyerjes, Shpërndarja e madhësisë së kokrrizave dhe rezistenca ndaj goditjeve termike të qeramikës zirkonia-alumin; Përveç kësaj, ato mburren me rezistencë të lartë ndaj goditjes termike, gjë që i bën ato materiale të përshtatshme për aplikimet e vulave të valvulave pa efekte anësore ose reagime të dëmshme në trupin e njeriut..
Shtimi i zirkonit të stabilizuar nga ytria (YSZ) në një matricë alumini siguron forcë dhe qëndrueshmëri shtesë me një kosto tërheqëse në krahasim me YSZ të pastër. Për më tepër, ky material shfaq rezistencë të shkëlqyer ndaj konsumit, konstante e ulët dielektrike dhe është më pak e brishtë se përbërësit e tjerë të aluminit; Për më tepër, ajo i kalon qeramikës së tjera të oksidit të zirkonit duke qenë më e qëndrueshme në aplikime në temperatura të larta me veti të shkëlqyera të rezistencës kimike.
Alumini i ngurtësuar me zirkon është një material ideal për prodhimin e teheve prerëse për shkak të fortësisë së saj, rezistencë ndaj konsumit, qëndrueshmëria e nxehtësisë dhe rezistenca ndaj fërkimit – cilësi të cilat gjithashtu e bëjnë atë shumë më pak të kushtueshëm sesa materialet alternative të prodhimit të veglave prerëse.
ZTA prodhohet duke përdorur një proces të hedhjes së xhelit, që përfshin përzierjen e aluminit pluhur dhe zirkonit të stabilizuar me ytria së bashku në mënyrë që të formohet një pluhur, pastaj duke derdhur këtë substancë në forma të dëshiruara duke përdorur kallëpe. Pas tharjes me tharës të lëngshëm, ky material kalon në pirolizë dhe shkrirje përpara se të bëhet përfundimisht pjesë e formës së tij përfundimtare.
Sinteri i ngurtësuar me zirkon shfaq veti të shkëlqyera mekanike, duke përfshirë rezistencën ndaj thyerjes, forca në përkulje dhe elasticitet. Temperatura maksimale e punës është 1923 K dhe koeficienti i zgjerimit termik qëndron në 8.1x 10-6 C-1 ndërsa raporti i Poisson qëndron në 0.26 dhe forca e saj në përkulje mund të arrijë 130ksi.
Alumini i ngurtësuar me zirkon mund të prodhohet nëpërmjet shkrirjes së fushës elektrike ose sinterimit me presion të lartë, dy procese të cilat prodhojnë qeramikë shumë të dendur dhe të fortë me kristale të imta. Sinterimi i fushës elektrike i ekspozon materialet e gjelbra ndaj një rryme elektrike derisa ato të ndezin, duke çuar në densifikimin në temperatura të reduktuara ndjeshëm të sinterimit; Sinterimi me presion të lartë përdor pluhur të sinteruar me presion të lartë i cili formon strukturën kristalore duke ndryshuar njëkohësisht gjendjen e tij atomike dhe elektronike.
Është rezistent ndaj nxehtësisë
ZTA është një material i avancuar që kombinon forcën dhe rezistencën ndaj konsumit të zirkonit me vetitë termike të aluminit për aplikim të gjithanshëm në veglat prerëse, qeramika me performancë të lartë dhe më shumë. Për shkak të këtij kombinimi, ofron më shumë qëndrueshmëri se secili i vetëm, si dhe është më i fortë se karbidi i tungstenit dhe nitridi i borit – ideale për aplikime që kërkojnë qëndrueshmëri dhe qëndrueshmëri.
Qeramika ZTA është e njohur për forcën e saj superiore, si dhe është rezistent ndaj sulmit kimik dhe gërryerjes. Me forca superiore në shtypje dhe përkulje që tejkalojnë atë të aluminit dhe shkallë të ulët të zgjerimit termik, ai bën një zgjedhje të shkëlqyer materiali për komponentët që kërkojnë mekanizma ftohës si tifozët ftohës. Për më tepër, Vetitë mekanike të ZTA parandalojnë plasaritjen ose thyerjen, duke e bërë atë një nga materialet qeramike më të forta dhe më të qëndrueshme në treg sot.
Kompozitat qeramike prodhohen duke përdorur një kombinim të teknikave konvencionale të sinterimit dhe shtypjes izostatike të nxehtë për t'i prodhuar ato. Kjo siguron që të gjitha materialet të konsolidohen plotësisht pa asnjë boshllëk që mund të cenojë integritetin e tij, duke prodhuar kështu rezistencë të lartë në përkulje dhe në shtypje të materialit, së bashku me epërsinë e rezistencës ndaj korrozionit ndaj aluminit vetëm.
Vini re se alumini i ngurtësuar me zirkon nuk duhet të ngatërrohet me zirkonin e fortësuar me alumin (PRAPA). Megjithëse të dy materialet përdorin lëndë të para të ngjashme, raportet e tyre ndryshojnë. Në ZTA ky raport përcakton vetitë e tij përfundimtare duke e lejuar atë të përmbushë specifikimet specifike të aplikacionit.
ZTA është një zgjedhje ideale e materialit për vulat e valvulave, tufat, pjesët e pompës, dhe aplikime mjekësore për shkak të forcës së tij superiore dhe rezistencës ndaj konsumit. Për më tepër, ZTA është kimikisht e qëndrueshme, rezistente ndaj temperaturës, një izolant efikas, me rezistencë elektrike më të ulët se alumini i pastër dhe agjentë stabilizues si ittriumi, ceria dhe magnezia shpesh shtohen si stabilizues për të përmirësuar performancën e saj – këto okside ndihmojnë në transformimin e zirkonisë monoklinike në forma tetragonale dhe kubike, gjë që e bën materialin më elastik ndaj ndryshimeve të temperaturës sesa homologu i tij në formë monoklinike dhe ndryshimet e temperaturës me kalimin e kohës..
Është i lirë
Zirkoni është një material qeramik jashtëzakonisht i fortë dhe i qëndrueshëm. Me qëndrueshmëri të lartë kimike, fortësi/fortësi/shkallë e lartë korrozioni/veti izoluese dhe cilësi të mira izoluese elektrike, zirkonia bën një zgjedhje të shkëlqyer materiali për përdorim në shumë aplikacione të ndryshme – nga pjesët e trupit si trupat qeramikë ose implantet mjekësore, për pjesët që kërkojnë forcë/qëndrueshmëri të lartë mekanike siç janë implantet mjekësore.
Alumini i ngurtësuar me zirkon është rezistent ndaj korrozionit kimik dhe ndryshimeve të temperaturës pa plasaritje ose thyerje, falë grimcave të zirkonisë të shpërndara brenda një matrice alumini që thithin energjinë termike për të gjeneruar strese kompresive që parandalojnë plasaritjen – një zgjedhje ideale e materialit për komponentët e furrës, këmbyesit industrialë të nxehtësisë dhe komponentët e motorit të turbinës. Për më tepër, Stabiliteti dimensional i ZTA i kombinuar me koeficientin e tij të ulët të zgjerimit termik e bën atë të përsosur për t'u përdorur si pjesë furre ose përbërës motori.
Qeramika Zirconia Alumina përbëhet nga dy materiale të veçanta – oksidi i zirkonit dhe oksidi i aluminit – me oksid zirkoniumi me ngjyrë të bardhë me rezistencë të mirë ndaj korrozionit, ndërsa oksidi i aluminit krenohet me fortësi të lartë; kur kombinohen, ato krijojnë një qeramikë superiore që është edhe e fortë dhe izoluese, me aftësinë për t'u prodhuar në forma dhe madhësi të ndryshme.
Qeramika përdoret gjerësisht në aplikimet e gërryerjes si bluarja ose bluarja. Për më tepër, ata bëjnë materiale të shkëlqyera për përdorime mjekësore dhe dentare për shkak të rezistencës së tyre ndaj konsumit, biokompatibiliteti dhe kursimi afatgjatë i kostos; duke i bërë këto qeramika një zgjedhje ekonomike afatgjatë.
Zirkoni i ngurtësuar me alumin (PRAPA) qeramika është një opsion i jashtëzakonshëm për shumë qëllime që vjen i mbushur me shumë përparësi. Më ekonomike se e tyre 99% homologe por po aq efektive, ATZ krenohet me rezistencë të jashtëzakonshme ndaj konsumit, inertiteti kimik dhe qëndrueshmëria ndaj thyerjes në temperatura normale; raporti i tij i aluminit ndaj zirkonit madje mund të përshtatet sipas nevojave specifike të aplikimit.
Alumini i ngurtësuar me zirkon përdoret zakonisht në aplikime që kërkojnë performancë dhe qëndrueshmëri të lartë. Hulumtimet e fundit tregojnë se mund të ndihmojë në minimizimin e komplikimeve të operacionit të zëvendësimit të kofshës duke reduktuar inflamacionin dhe gërryerjen – kjo mund të jetë veçanërisht e dobishme për individët më të rinj dhe aktivë me pritshmëri më të mëdha për funksionalitet afatgjatë.