Zirconia Alumina Toughened – Nguvu Iliyoimarishwa kwa Ubora wa Viwanda

Zirconia Alumina Toughened (ZTA) ni kauri ya kipekee, kutofautishwa na ugumu wa juu na upinzani wa kuvunjika kwa sababu ya chembe za zirconia zilizoimarishwa za yttria zilizotawanywa kupitia tumbo la alumina..

Nyenzo hii inaweza kuhimili mabadiliko ya haraka ya joto bila kupasuka au kuvunja, hupinga kutu kwa kemikali na hutoa upinzani bora wa mshtuko wa mafuta.

Upinzani bora wa kutu

Keramik za ZTA hutoa uwiano bora kati ya nguvu na thamani, kuwa na nguvu kuliko bidhaa za alumina lakini gharama nafuu kuliko zirconia safi. Tabia zao za mitambo – ugumu wa fracture, nguvu ya kunyumbulika na ugumu pamoja na upinzani wa mshtuko wa joto – zifanye zifae kwa kutengeneza zana za viwandani kama vile kukata magurudumu.

ZTA inafanikisha mali zake bora kutokana na kuongezwa kwa zirconia zilizoimarishwa za yttria (YSZ) chembe ndani ya matrix ya alumina. Wakati kutawanywa sawasawa kote, YSZ husaidia kuongeza ugumu wa kuvunjika kwa ugumu na uimara wa vitu vyote viwili na kusababisha upinzani wa kipekee wa uvaaji., ajizi ya kemikali kwenye halijoto ya kawaida na ugumu moto/nguvu ya kunyakuliwa kwa nyenzo za kipekee za kauri.

Bidhaa za ZTA’ mali ya mitambo hutegemea sana njia zao za usindikaji kwa ajili ya kuzalisha poda, ikiwa ni pamoja na matibabu ya joto, njia za calcination, mbinu za kukausha na michakato ya ucheshi pamoja na uundaji uliolengwa na viungio vilivyoongezwa wakati wa uzalishaji. Sababu hizi zote zina athari ya haraka juu ya nguvu zao, elasticity na ugumu mali.

Upinzani bora wa Mshtuko wa joto

Keramik za ZTA hutoa upinzani bora wa mshtuko wa mafuta, kuwafanya chaguo bora kwa programu za anga ambazo zinahitaji viwango vya juu vya nguvu, ukakamavu, na ajizi ya kemikali. Inapotawanywa kwa usawa ndani ya matrix ya alumina YSZ inaweza kuboreshwa. Mojawapo ya kauri iliyoimarishwa ya zirconia-alumina ambayo tunatoa ni delta ya BIOLOX ambayo inaweza kupatikana ikitumika kwa vipengee vya kubeba mizigo vya mifupa kama vile uingizwaji wa nyonga..

Mabadiliko yanayotokana na mkazo kutoka kwa muundo wa tetragonal unaoweza kubadilika hadi muundo wa kliniki moja wa YSZ hutoa upanuzi wa kiasi na mkazo wa kukata unaokabili uenezi wa nyufa., kuongeza ushupavu wa mivunjiko huku wakati huo huo ikiboresha nguvu ya kunyumbulika. Utendaji wa kauri kama hiyo ya alumina-YSZ iliyoimarishwa inategemea hali ya uchakataji na vile vile uwekaji wake wa oksidi za sehemu katika mchakato wa kuungua..

Hali ya uchezaji isiyodhibitiwa vizuri inaweza kusababisha nguvu ya chini ya kunyumbulika na usawa duni wa matrix ya alumina-YSZ., uwezekano wa kutokana na msongamano wa hewa au mkusanyiko wa chembe. Kwa kuongeza viungio kama vile yttria au oksidi za magnesiamu, mtu anaweza kupunguza joto la tetragonal hadi monoclinic na kuongeza mali ya sintering ya zirconia.

Upinzani Bora wa Kuvaa

ZTA sio bora tu katika suala la upinzani wa mshtuko wa joto na upinzani wa kutu, lakini pia ni sugu sana kwa sababu ya utaratibu wake wa kubadilisha awamu ya tetragonal-monclinic. Zaidi ya hayo, tafiti za in vitro zimefunua kuwa vipengele vya ZTA havielekei kuharibika kwa hydrothermal – kitu cha umuhimu mkubwa katika uingizwaji wa nyonga ya kichwa cha fupa la paja na kauri za kikombe (kama vile delta ya BIOLOX inayozalishwa na CeramTec).

Vipimo vya uvaaji vilivyoigwa vilivyofanywa kwenye vipengee vya ZTA vilivyotengenezwa kwa nyenzo za mchanganyiko wa alumina-zirconia vimetoa matokeo ya kuvutia katika suala la upinzani wa kuvaa., flexural nguvu na ugumu. Sampuli za ZTA zilizofichuliwa kwa mizunguko mingi kwenye kiigaji cha nyonga zilionyesha uharibifu mdogo na ukali wa uso wa chini sana kuliko vipengele vya zirconia vya monolithic..

Vipengele vya ZTA vimethibitisha kufaa kwa maombi ya kudai katika utengenezaji wa magari (vifaa vya kutengeneza moto na baridi, rollers za kufunga na capstans); sekta ya nishati (fani, orifice inserts na vortex finders); usindikaji wa chakula (sehemu za pampu za homogenizing); na sekta ya nishati. Mali zao za mitambo hutegemea vigezo vingi: njia za maandalizi zinazotumiwa kuandaa poda; njia za kukausha zinazotumiwa wakati wa calcination; mbinu za kuunda zilizopitishwa wakati wa mbinu za sintering; kulengwa kuchagiza; viungio vilivyoongezwa na usambazaji wa saizi ya chembe kati ya zingine.

Nguvu Bora

Keramik za ZTA hutumia mabadiliko yanayosababishwa na mkazo ili kuunganisha zirconia kwenye matrix ya alumina, kuongeza nguvu na uimara kwa wakati. Hii inafanya ZTA kuwa suluhisho bora la kauri kwa matumizi ya viwandani yanayohitaji ugumu, upinzani wa juu wa kutu, uvumilivu wa mshtuko wa joto na uvumilivu wa mshtuko wa joto.

Chini ya mkazo, metastable metastable precipitates katika aluminiumoxid za ujazo hubadilika ghafla kuwa chembe za monoclinic ambayo huongeza ugumu wake wa kuvunjika kwa kuunda tabaka za uso zinazoshikamana na nyufa ndani ya tumbo lake..

Ugumu wa mabadiliko ni jambo linalojulikana kama ugumu wa fracture, ambapo kuongezeka kwa ugumu wa kuvunjika kwa alumina husababisha urefu mfupi wa ufa, ufa mdogo blunting, na uboreshaji wa mwingiliano na microcracks zilizokuwepo. Hii inaruhusu michanganyiko ya kuzaa ngumu-kwa-laini ambayo hutumiwa katika kauri za kisasa za kiwango cha matibabu kama vile uingizwaji wa nyonga.. Zaidi ya hayo, Vipandikizi vya zirconia vilivyoimarishwa vya Yttrium vinavyojulikana kama y-TZP hutoa ulinzi dhidi ya kuvaa kwa muda.