Zirconia Toughened Alumina

Zirconia toughened alumina (ZTA) mangrupa bahan keramik canggih loba dipaké dina segel klep, bushings, komponén pompa jeung alat motong alatan kakuatan sarta stabilitas kimiawi – sakumaha dibuktikeun ku kamampuhna nahan beban beurat tanpa degradasi signifikan.

ZTA boasts résistansi shock termal impressive sarta bisa tahan shifts dadakan dina parobahan suhu, ogé swings suhu gancang. Baca on pikeun leuwih jéntré ngeunaan sipat mékanis na!

Teu karasa

Zirconia ditambahkeun kana matriks alumina ngaronjatkeun karasa na, kateguhan narekahan jeung kakuatan flexural bari ngaronjatkeun daya tahan kana maké jeung erosi. Mékanisme ilaharna kalibet nyaéta transformasi fase dituturkeun ku formasi microcrack tapi bisa ogé ngalibetkeun téori stress sakumaha lumaku.

Éndapan zirconia tetragonal métastabil anu ngabentuk dispersi halus dina matriks alumina tiasa ngalaman transformasi spontan kana bentuk monoklinik nalika konstrainna diangkat nalika rambatan retakan., nyadiakeun énergi ngalawan widang stress nyetir rambatan retakan.

keramik ZTA boga kateguhan narekahan unggul tur karasa dibandingkeun keramik rékayasa basis oksida lianna, ogé dua kali kakuatan kacapean siklik Y-TZP. Sapertos kitu, sipatna ngajadikeun eta cocog pikeun aplikasi merlukeun résistansi maké ekstrim, inertness kimiawi jeung gesekan low ogé kakuatan tinggi na stiffness.

Kakuatan Flexural

keramik ZTA bisa dijieun ku ngarobah babandingan yttria stabilized zirconia (Y-TZP) dina matriks alumina maké pencét isostatik panas, pikeun ngaoptimalkeun kombinasi kateguhan-narekahan kateguhan-flexural anu ngahasilkeun résistansi kacapean siklik anu teu aya tandinganna ngalangkungan keramik téknis anu paling canggih..

Metastable Y-TZP dina matriks alumina ngahasilkeun formasi fase transformasi tétragonal-monoclinic agglomerates nu ngaronjatkeun kateguhan narekahan ngaliwatan transformasi fase stiffening. (Clausen 1976). Preferentially meuntas retakan, agglomerates transisi ieu bakal niiskeun zone payun hareup retakan jeung ngurangan progression na, pamustunganana ngaronjatkeun kateguhan narekahan.

Struktur bahan ieu nyababkeun nyiptakeun komposit alumina-zirconia sapertos BIOLOX Delta, dipaké sacara éksténsif pikeun total ngagantian hip jeung beban-bearing komponén orthopedic séjén. Biomaterial keramik ieu ngagaduhan résistansi ngagem anu luar biasa, inertness kimiawi dina suhu kamar, résistansi shock termal sareng inertness kimiawi alus teuing dina sagala suhu.

Résistansi korosi

Kimia inert sarta tahan ka suhu luhur sarta maké, eta nyadiakeun kinerja unggul dibandingkeun jeung 99 keramik alumina sarta leuwih ongkos-éféktif ogé.

Zirconia ogé boasts kakuatan tensile impressive, sipat flexural jeung élastisitas jeung biocompatibility – sahingga idéal pikeun kaperluan médis kawas ngagantian hip. Alatan toughening transformasi dina kaayaan stress, partikel zirconia robah tina bentuk tetragonal metastabil kana formulir monoclinic, mantuan nutup retakan leuwih éfisién bari ngaronjatkeun kateguhan narekahan.

CeramTec (Delta Biolox) komersilkeun komposit alumina-zirconia dimana zirconia anu teu stabil tetep dina fase tetragonal pikeun ngatur transformasi ieu sareng nyayogikeun ujung retakan sareng simpangan retakan., ngaronjatkeun kateguhan matriks alumina. Eusi zirkonia tina bahan bisa dirobah ngaliwatan persiapan bubuk jeung téhnik densifikasi.

Résistansi Shock Termal

Zirconia ditambahkeun kana matriks alumina primér salila sintering nyata bisa ningkatkeun kakuatan sarta kateguhan na, nyiptakeun naon anu katelah ZTA (Zirconia Toughened Alumina), outperforming biasa alumina keramik dina duanana aplikasi mékanis jeung maké.

Zirconia toughened alumina kacatet pikeun sipat luar biasa kayaning karasa panas tinggi jeung kakuatan suka bungah, inertness kimiawi dina suhu kamar, ongkos ékspansi termal lemah sareng résistansi shock termal alus teuing – sipat idéal pikeun komponén panggilingan ogé bagian maké merlukeun mékanisme cooling.

CeramTec memasarkan ZTA anu disebut Biolox delta anu ngagaduhan matriks alumina kalayan partikel Y-TZP anu kasebar. (17 beurat/wt%) jeung trombosit strontium aluminate (0.5 beurat/wt%), nyadiakeun kombinasi éféktif mékanisme transformasi fase tetragonal-to-monoclinic jeung mékanisme defleksi retakan pikeun nyadiakeun ningkat kateguhan., nu ngajadikeun ieu idéal pikeun prosedur THA primér dina surfaces bearing femoral.

Insulasi listrik

Zirconia-toughened alumina bisa tahan shock termal tanpa cracking atawa megatkeun dina parobahan dadakan dina suhu, hatur nuhun kana partikel alumina dispersed dispersed dina matrix na nu nyerep énergi termal sarta ngahasilkeun stresses compressive nu nyegah fractures..

Keramik alumina-zirconia langkung padet tibatan pasangan zirconia murni na, sahingga idéal pikeun aplikasi insulasi listrik. Saterasna, ékspansi termal na leuwih handap zirconia ngajadikeun eta cocog pikeun bagian merlukeun cooling.

Toughening transformasi tina komposit Alumina-zirconia nawiskeun kaunggulan tambahan; Ieuh, séréal zirconia dina matriks alumina ngalaman fase metastabil dimana séréalna ngalaman transformasi tina struktur tétragonal ka monoklinik., sahingga ngurangan stress-ngainduksi cracking ku ngaronjatkeun daya tahan ngalawan abrasion sarta dampak. Alumina toughened zirconia ilaharna lumangsung ngaliwatan réaksi pyrophoric ngalibetkeun Zirconium.(IV) oksida oktahidrat, Aluminium Nitrat Nanohydrate Triethylamine jeung HNO3(Asam Nitrat); ngaronjatkeun ukuran partikel salajengna mantuan dispersi séréal zirconia metastabil.