Zirconia Alumina Toughened

Mchanganyiko wa alumina-zirconia huimarishwa kupitia ubadilishaji unaosababishwa na mkazo wa chembe laini za zirconia za tetragonal kuwa ngumu., nyenzo zenye nguvu na uimara uliokithiri na ushupavu unaowafanya kufaa kwa matumizi na mazingira mbalimbali.

Gelcasting ilitumika kutengeneza sampuli za ZTA, kwa uangalifu mkubwa uliolipwa ili kuboresha utayarishaji wa tope na upakiaji tofauti thabiti, michakato ya ukingo na uondoaji, kutengenezea kukausha (osmotic dhidi ya kukausha hewa), na michakato ya pyrolysis na sintering saa 1550 na 1650 degC kwa madhumuni ya kukausha. Msongamano, ugumu, ugumu wa kuvunjika na tathmini za nguvu za kubadilika zilifanywa kwa sampuli zote zilizotengenezwa kwa kutumia gelcasting..

Ina ugumu wa juu

Zirconia aluminiumoxid ngumu (ZTA) ni bora kwa maombi ya kudai kutokana na ugumu wake wa juu. Imetengenezwa kwa kutumia gel, ZTA inatoa akiba ya gharama juu ya vifaa vingine vya kauri huku ikijivunia nguvu bora. ZTA inaweza kuhimili joto la 1650 degC huku ikisalia kuwa na gharama nafuu kwa sababu ya kujumuisha poda za zirconia zilizotulia na alumina ambazo zimeunganishwa kwa kutumia mbinu za urushaji jeli na kuchemka..

Keramik za ZTA zinajitokeza kwa sababu ya ugumu wao wa ajabu kutokana na mabadiliko yake kutoka awamu ya tetragonal hadi monoclinic., kuongeza ugumu wa fracture kwa kama mbili. Utaratibu huu unasababishwa na tofauti kati ya moduli yao ya elastic kati ya awamu zao – zirconia na alumina kwa mtiririko huo – maana nyanja za mkazo zilizoundwa wakati wa mabadiliko ya awamu kwa kweli hufanya kazi ili kupunguza uenezi wa ufa na kuifanya ZTA kuwa ngumu zaidi kuliko keramik za jadi za alumina..

Alumina iliyo na zirconia ina ugumu wa hali ya juu na ugumu wa kuvunjika kuliko AlN, pamoja na nguvu ya hali ya juu ya kunyumbulika ikilinganishwa na nyenzo hizo zote mbili, kuifanya kuwa mgombea bora kwa matumizi ya nishati ya gari na endelevu. Zaidi ya hayo, ZTA ina upinzani wa juu wa mshtuko wa mafuta na sifa nzuri za insulation za umeme, kuifanya kufaa kwa matumizi ya magari na matumizi mengine ya matibabu; zaidi ya hayo, ZTA haionyeshi uharibifu wa DNA au athari za saratani katika seli za mamalia, kutoa uwezekano wa matumizi kama nyenzo ya kupandikiza meno kwa sababu ya sifa zake bora za kiufundi na sifa za utangamano wa kibayolojia.

Ina ugumu wa juu

Zirconia aluminiumoxid ngumu (ZTA), au zirconium aluminiumoxid toughened, ni nyenzo ya kauri inayojumuisha alumina na zirconium ambayo hutoa sifa za kipekee za mitambo kama vile ugumu wa hali ya juu., ugumu wa fracture, elasticity, ugumu na upinzani wa kuvaa. Uwiano kati ya nyenzo hizi unaweza kubadilishwa kwa urahisi ili kukidhi programu maalum; Bidhaa za ZTA zilishinda zile zilizotengenezwa kwa zirconia safi huku zikiwa na gharama nafuu zaidi.

Nyenzo hii imetumika kwa mafanikio katika uingizwaji wa vichwa vya paja na viunga vya acetabular kwa sababu ya utangamano wake na uwezo wa muda mrefu wa kubeba mzigo.. Hata hivyo, kufaa kwake lazima kwanza kutathminiwe katika vivo.

ZTA inapata ushupavu wa hali ya juu kwa sababu ya muundo wake wa metastable wa tetragonal na nguvu ya kukandamiza kutoka kwa matrix ya alumina., ambapo mikazo ya juu ya mkazo husababisha mabadiliko kuwa magumu; yaani, zirconia hubadilika kuwa fomu za monoclinic inapokabiliwa na nguvu za mgandamizo kutoka kwa tumbo la alumina, huzalisha nishati ya mkazo ambayo hupunguza au kuacha uenezaji wa ufa na hivyo kusababisha mabadiliko ya athari zinazozuia uenezi wa ufa..

ZTA inajivunia kuimarishwa kwa nguvu ya kunyumbulika zaidi 99% keramik za aluminiumoxid kwa sababu ya awamu yake ya tetragonal inayoweza metastable na matrix ya alumina, kwa kiasi kikubwa kuipita katika suala hili. Hata hivyo, misombo ya alumina-zirconia inaweza kuwa brittle kutokana na homogeneity ya chini na mtego wa hewa pamoja na mkusanyiko wa chembe zinazosababisha kasoro za uhakika na kupungua kwa nguvu ya kunyumbua. – lakini utendakazi wake unazidi keramik za jadi za alumina katika matumizi ya matibabu na viwanda sawa.

Ina nguvu ya juu

Zirconia aluminiumoxid ni nyenzo ya kudumu sana, ambayo inafanya kuwa yanafaa kwa ajili ya maombi ya kubeba mzigo. Imetolewa kupitia mabadiliko yanayosababishwa na mkazo wa chembe laini za zirconia za tetragonal kuwa matrix ya alumina., uzalishaji wake husababisha usambazaji sare wa chembe na nguvu za kipekee na sifa za ukakamavu.

Kauri pia ni sugu sana kwa kutu ya kemikali. Inafaa kwa matumizi mengi ikiwa ni pamoja na vipandikizi vya matibabu na vifaa vya meno kutokana na uwezo wake wa kustahimili mfiduo wa mara kwa mara wa maji ya mwili na kemikali..

ZTA pia inasimama nje na upinzani wake wa mshtuko wa joto, kama chembe zake za zirconia hutawanywa ndani ya matrix ya alumina kunyonya nishati ya joto na kuunda mikazo ya kukandamiza ili kuzuia malezi ya nyufa. – hii inaruhusu kauri ya ZTA itumike kwa usalama kwa matumizi ya halijoto ya juu kama vile vijenzi vya tanuru na sehemu za injini ya turbine bila kuhatarisha uharibifu au kushindwa..

ZTA hupata nguvu zake kutokana na muundo wake na usambazaji wa nanoparticle, pamoja na ukandamizaji wa moto wa isostatic na sintering ya kawaida kwa kuongezeka kwa kuaminika. Kwa kubadilika zaidi, inaweza pia kuzalishwa kwa kutumia mbinu za kutengeneza sol-gel ambazo hubadilisha molekuli kuwa yabisi – katika tukio hili kuchanganya poda ya alumina na poda ya zirconia katika kioevu-kama gel ambayo inaweza kisha kutengenezwa katika maumbo tofauti kabla ya kuoka katika tanuri hadi uponyaji ufanyike kabla ya kufutwa na kukaushwa ili kutoa ZTA yenye miundo ya kioo safi yenye msongamano wa juu pamoja na kioo kilichobadilishwa., atomiki, hali ya kielektroniki kusababisha ZTA ambayo inaonyesha msongamano mkubwa na fuwele iliyobadilishwa, hali ya atomiki pamoja na miundo ya kioo iliyobadilishwa, miundo ya kioo iliyobadilishwa pamoja na kioo kilichobadilishwa, hali ya atomiki kusababisha mabadiliko ya kioo, hali ya atomiki kwa kuongezeka kwa kuaminika.

Ina upinzani wa joto la juu

Nyenzo za ZTA hutoa upinzani wa juu wa joto, kuifanya kufaa kwa programu zinazohitaji uimara wa hali ya juu. Zaidi ya hayo, Ustahimilivu wake wa kutu na nguvu ya juu ya kunyumbulika huifanya ZTA kufaa kwa mfiduo wa muda mrefu wa halijoto hadi 1773 K – kuifanya kuwa chaguo bora kwa mfiduo wa muda mrefu wa vifaa kwa viwango vya juu vya joto.

Utafiti wa hivi karibuni unaonyesha kuwa zirconia huongeza mali ya mitambo ya alumina, hasa ushupavu wake na nguvu flexural. Athari hii hutokea kwa sababu chembe za zirconia huunda mkazo wa kukandamiza kwenye tumbo la alumina wakati wa dhiki; mkazo huu wa kubana husaidia kupunguza uenezi wa nyufa huku kwa wakati mmoja ukiongeza ushupavu wa mipasuko.

Sababu nyingi huathiri utendaji wa composites za ZTA, kama vile mbinu na halijoto yake ya kuota na pia kiasi cha zirconia kilichoongezwa. Kwa ujumla, kuongeza zirconia zaidi huelekea kuimarisha utendaji; hata hivyo zirconia nyingi zinaweza kupunguza nguvu zake za kunyumbulika pamoja na ugumu wa kuvunjika.

Alumina-zirconia-ngumu alumina (KWAMBA) ni nyenzo ya juu ya kiufundi ya kauri inayotumiwa katika matumizi mbalimbali ya viwanda. Imeundwa kwa alumina na oksidi ya zirconium iliyounganishwa na vifungo vya kauri ambavyo huongeza nguvu ya kubadilika na ugumu wa kuvunjika kwa nyenzo., AZT hutengeneza nyenzo bora kwa mashine iliyo wazi kwa joto la juu kama vile oveni na tanuu.