цирконијумом ојачана глиница је доказала своје супериорне механичке особине у поређењу са монолитним цирконијумом, укључујући жилавост лома и чврстоћу на савијање. Стабилност ЗТА произилази из његове матричне фазе која штити и ограничава трансформацију тетрагоналних зрнаца цирконијума, помажући му да издржи деградацију у ин виво хидротермалним условима.
Флекурал Стренгтх
Додавањем цирконијума у керамику од алуминијума, ствара се цирконијум каљена глиница. Овај материјал одликује се супериорном чврстоћом на савијање и механичком издржљивошћу у ситуацијама које то захтевају, а такође је отпоран на хемијску корозију као и на излагање телесним течностима.
цирконијум ојачана глиница може да издржи брзе флуктуације температуре због својих честица цирконијума диспергованих унутар матрикса алуминијума који апсорбује топлотну енергију и ствара напрезање притиска како би спречило пуцање, што га чини погодним за употребу у разним индустријским апликацијама као што су компоненте пећи и парни турбински мотори.
Ова композитна керамика комбинује импресивне квалитете глинице и цирконијума да би пружила додатну снагу и отпорност на топлотни удар, са супериорном тврдоћом, чврстоћа на савијање, жилавост лома и отпорност на хабање које превазилазе 99% чиста глиница у погледу тврдоће, жилавост и отпорност на хабање.
Чврстоћа лома
Цирконијум повећава отпорност на лом глинице керамике кроз трансформационо каљење. Када се удари, метастабилни цирконијум стабилизован итријумом се трансформише у моноклинске кристалне структуре које производе притисак на притисак који спречава ширење пукотина.
Цирконијум ојачана глиница је идеалан материјал за израду алата за сечење због своје тврдоће, термичка стабилност и отпорност на трење. Надаље, његове супериорне механичке особине значајно доприносе његовој издржљивости и поузданости.
ЗТА произведен гелцастингом има изузетну комбинацију чврстоће на савијање, жилавост лома, биокомпатибилност и отпорност на топлоту/корозију што га чини погодним за операцију замене кука. Кроз процесе ливења гелом, такође је могуће прилагодити његове параметре тврдоће, жилавости лома и савијања променом нивоа чврстоће суспензије., дебљина калупа или параметри температуре синтеровања како би се максимизирали резултати.
Криве напон-деформација
цирконијум ојачани материјал алуминијума се може похвалити врхунском чврстоћом и отпорношћу на хабање, као и изузетна крутост за издржавање тешких оптерећења без деформисања под притиском. Надаље, има одличну отпорност на топлотни удар што му омогућава да толерише нагле флуктуације температуре без деградације.
Садржај цирконија изнад одређене границе повећава деградацију старењем кроз микропукотине настале током хлађења након синтеровања које делују као преференцијални путеви за продирање воде у керамички материјал, што доводи до стварања микропукотина при хлађењу које делују као преференцијални путеви за његов улазак и ширење у њега. И обрнуто, када је испод овог прага, честице цирконијума подлежу трансформацији изазваној стресом из тетрагоналне фазе у моноклинску фазу која смањује деградацију старењем.
Затезна чврстоћа
Цирконијум ојачана глиница је тврд и издржљив материјал са одличном отпорношћу на хабање и својствима термичке стабилности, што га чини погодним за компоненте које захтевају хлађење. Додатно, термички стабилне површине попут ове обезбеђују термичку контролу као и отпорност на трење што их чини идеалним избором материјала.
Под стресом, ЗТА пролази кроз фазну трансформацију из тетрагоналне у моноклиничку која спречава ширење пукотина и повећава отпорност на лом, али неке студије показују да повећање нестабилизованог цирконијума доводи до смањене затезне чврстоће.
ЗТА керамика обично садржи 10%-20% цирконијум, што омогућава да буде посебно прилагођен за сваку примену. ЗТА је биокомпатибилан, отпоран на температуру, отпоран на корозију, довољно чврст да издржи притисак, исплатива алтернатива чистој цирконијум керамици и може издржати високе температуре без деградације. Произвођачи заптивки вентила га обично бирају због његове отпорности на корозију и способности задржавања притиска – сви квалитети идеални за примену заптивача вентила.
Снага удара
цирконијумом ојачана глиница је високо отпорна на корозију и поседује изузетну механичку чврстоћу, што их чини погодним за апликације које захтевају истовремено тврдоћу и жилавост. Надаље, ЗТА нуди уштеду у односу на чисту цирконијум керамику.
Комбиновањем глинице и цирконијума ствара се керамика са већом чврстоћом на савијање, жилавост лома, и отпорност на хабање од чисте глинице. Може да издржи већа оптерећења и ударе и често се користи као надоградња у односу на стандардну глиницу у дизајну који захтева додатне карактеристике.
Трансформационо ојачање објашњава ову повећану снагу; под стресним условима, честице цирконијума прелазе из свог тетрагоналног у моноклински облик и шире се, компресује пукотине у матрици алуминијума и на тај начин доводи до веће чврстоће на савијање од ИСЗ (Слике 6ц и д).
Отпорност на корозију
ЗТА керамика комбинација глинице и цирконија обезбеђује супериорну отпорност на корозију у поређењу са чистим 99% сами материјали од алуминијума, и има супериорну тврдоћу, жилавост лома, чврстоћа на савијање, и својства тврдоће од својих конкурената.
ЗТА има изузетну отпорност на хабање и хабање и хемијску компатибилност, што га чини идеалним за индустријске примене које захтевају високу механичку издржљивост. Надаље, комбинација материјала се може похвалити одличном отпорношћу на термички удар омогућавајући брзе промене температуре без пуцања или ломљења.
Честице цирконијума које се додају у матрицу алуминијума повећавају њену отпорност на лом кроз трансформационо каљење, ефекат узрокован напрезањем честица цирконијума које се мењају из тетрагоналне у моноклинске кристалне структуре када су изложене компресионом напрезању, стварајући напрезања притиска која инхибирају ширење прслине и значајно повећавају њену жилавост на лом.
Отпорност на топлотни удар
цирконијум ојачана глиница је напредна керамика која комбинује глиницу и цирконијум. Да бисте креирали ЗТА, цирконијум се уводи у главну глиницу матрицу пре синтеровања ради додатне чврстоће и отпорности на топлотни удар у односу на традиционалну алуминијумску керамику; штавише, има већу тврдоћу, чврстоћа на савијање, и густина од свог парњака.
Механизам очвршћавања ЗТА укључује фазну трансформацију изазвану стресом од тетрагоналних до моноклинских кристалних структура честица цирконијума, повећава отпорност на ломљење док га штити од топлотног удара и механичке абразије. цирконијумом ојачана глиница је веома биокомпатибилна и не кородира брзо, што га чини идеалним за заптивке вентила. Надаље, његова висока чврстоћа на савијање омогућава му да ефикасно издржи притисак тела.