சிர்கோனியாவின் மேன்மையை வெளிப்படுத்துவது அலுமினாவை கடினமாக்கியது

சிர்கோனியம் ஆக்சைடு மற்றும் அலுமினியம் ஆக்சைடு ஆகியவை இணைந்து சிர்கோனியா டஃப்னட் அலுமினாவை உருவாக்குகின்றன. (ZTA), பல பயன்பாடுகளில் ஒரு விதிவிலக்கான பொருள். இயந்திர பண்புகள், வலிமை, எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை, நெகிழ்ச்சி, AZ கலவைகளின் வகுப்பைச் சேர்ந்த இந்த கலப்பு பீங்கான் பொருளில் கடினத்தன்மை மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு ஆகியவை மிகவும் பாராட்டப்படுகின்றன.. ZTA உயர் இயந்திர வலிமைக்கு விருப்பமான தேர்வாக மாறியுள்ளது, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு.

கலவை மற்றும் கட்டமைப்பை டிகோடிங் செய்தல்

மற்ற விஷயங்களில், சிர்கோனியா டஃபுன்ட் அலுமினா, அலுமினா மேட்ரிக்ஸில் ஒரே சீராக சிதறடிக்கப்பட்ட சிர்கோனியா தானியங்களைக் கொண்டுள்ளது.. சாதாரணமாக, இதில் அடங்கும் 10-20% அலுமினாவில் ZrO2 இன் அளவு. அவற்றின் விகிதாச்சாரத்தைப் பொறுத்து, ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டைப் பொறுத்து குறிப்பிட்ட அம்சங்களைக் கொண்ட மட்பாண்டங்களுக்கு தொகுதி கலவைகள் பங்களிக்கின்றன.

கட்டிடத் தொகுதிகள்: அலுமினா மற்றும் சிர்கோனியா

ZTA ஐ உருவாக்கும் முக்கிய கூறுகள் அலுமினா மற்றும் சிர்கோனியா ஆகும். மேலும், எலும்பியல் உள்வைப்புகள் அலுமினியம் ஆக்சைடு எனப்படும் இந்த பீங்கான் பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன. (Al2O3) வரலாற்றில் அதன் நல்ல உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் அதன் சிறந்த இயந்திர வலிமை மற்றும் எலும்பு முறிவு எதிர்ப்பு காரணமாக.

சிர்கோனியாவின் மற்றொரு சிறந்த பண்பு அதன் குறைந்த அரிப்பு விகிதங்கள் மற்றும் நல்ல இரசாயன நிலைத்தன்மை மற்றும் அதிக இயந்திர வலிமை ஆகும்.. அதன் யங்கின் மாடுலஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு உலோகக்கலவைகளுடன் அதே அளவில் உள்ளது.

இது எப்படி தயாரிக்கப்படுகிறது

ZTA ஐ உருவாக்குவது என்பது அலுமினா மேட்ரிக்ஸ் முழுவதும் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படும் டெட்ராகோனல்-ஃபேஸ் சிர்கோனியா தானியங்களை உருவாக்குவதாகும்.. ஒரு கிராக் டிப் அழுத்த செறிவு ஒரு டெட்ராகோனல் படிக அமைப்பை ஒரு மோனோக்ளினிக் ஒன்றாக மாற்றலாம், இதனால் சிர்கோனியாவின் அளவு அதிகரிப்பதற்கு வழிவகுக்கும்.. இத்தகைய தொகுதி விரிவாக்கம், விரிசலின் வளர்ச்சியை திறம்பட மாற்றுகிறது அல்லது நிறுத்துகிறது, இது அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமைக்கு வழிவகுக்கும்.

ZrO2-Al2O3 பீங்கான்களின் இயந்திர பண்புகள்

ஒரே மாதிரியான அடர்த்தி மதிப்புகள் கொண்ட வழக்கமான அலுமினாக்களை விட உயர்ந்த கடினத்தன்மை உட்பட ZTA ஆல் காட்சிப்படுத்தப்பட்ட பரந்த அளவிலான இயந்திர பண்புகள் உள்ளன., வழக்கமான அலுமினாக்களை விட அதிக நெகிழ்வு வலிமை மற்றும் நேரியல் வெப்ப விரிவாக்கங்களின் வழக்கமான சிர்கோனியா குணகம் குறைவாக உள்ளது (CLTE).

சிர்கோனியா டஃபனேட் அலுமினா அதிக இயந்திர வலிமையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வெப்பத்தை எதிர்க்கும் தன்மை கொண்டது, எனவே அது அரிக்காது. ZTA இன் சில பண்புகள் கீழே உள்ளன:

சொத்து மதிப்பு
இரசாயன சூத்திரம் Zr-Al2O3
அடர்த்தி 4.1-4.38 g/cm^3
கடினத்தன்மை 1750-2100 பொத்தான்
நெகிழ்ச்சி 45-49 x 10^6 psi
நெகிழ்வு வலிமை 100-145 ksi
பாய்சன் விகிதம் 0.26
எலும்பு முறிவு கடினத்தன்மை 5-7 MPa m^1/2
வெப்ப விரிவாக்கத்தின் குணகம் 8.0-8.1 x 10^-6 1/C
வெப்ப கடத்துத்திறன் 20.0-21.0 W/mK
அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு 325 °C
அதிகபட்ச வேலை வெப்பநிலை 1650 °C

ZrO2-Al2O3 பீங்கான்களின் பயன்பாடுகள்

Zirconia Toughened Alumin ஆனது அதிக வலிமை மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு போன்ற பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வால்வு முத்திரைகள் இதில் அடங்கும், சட்டைகள், பம்ப் பிஸ்டன்கள், தெளித்தல் முனைகள் மற்றும் பிற தொழில்துறை பாகங்கள்.

ZTA இன் உயிர் இணக்கத்தன்மை

பல்வேறு ஆய்வுகளில், ZTA பொருத்துதலின் போது எந்த பாதகமான திசு எதிர்வினையையும் உருவாக்கவில்லை, இதனால் எலும்பியல் சுமை தாங்கும் கூறுகளுக்கு இது ஒரு நல்ல வேட்பாளராக அமைகிறது.. கூடுதலாக, கடினத்தன்மை, சிர்கோனியா-அலுமினா பீங்கான்களால் வெளிப்படுத்தப்படும் கடினத்தன்மை மற்றும் வலிமை அவற்றை எலும்பியல் சுமை தாங்கும் கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது..

ஹிப் ஆர்த்ரோபிளாஸ்டியில் ZTA

அலுமினா போன்ற மட்பாண்டங்கள் குறித்து கணிசமான ஆலோசனைகள் நடந்துள்ளன, சிர்கோனியா மற்றும் சிர்கோனியா அலுமினாவை கடினப்படுத்தியது (ZTA) ஹிப் ஆர்த்ரோபிளாஸ்டியில் பொருத்தமான பொருட்களாக . ZTA இன் இந்த நன்மைகள், யட்ரியா-நிலைப்படுத்தப்பட்ட சிர்கோனியாவுடன் தொடர்புடைய குறைபாடுகளை இணைக்காமல் அடையப்பட்டன.

முழங்கால் மூட்டு அறுவை சிகிச்சையில் ZTA

பெரும்பாலும், மொத்த முழங்கால் மூட்டு அறுவை சிகிச்சைக்கான பீங்கான் உள்வைப்பு வடிவமைப்புகள் (டி.கே.ஏ) have been developed in order to handle the issue of allergic reactions that may occur in patients when modern titanium or cobalt-chromium alloy components release wear particles. The Zirconia Toughened Alumina (ZTA) Matrix Composite is a cutting edge biomaterial for such applications.

ZTA: The Promising Future

This involves continuous research as well as development on ways improving ZTA’s attributes and its potential uses. Another batch-processed Zirconia Toughened Alumina has been designed with mechanical properties in terms of flexural strength substantially lesser than those from commercially available Biolox® Delta. Another, ஹிப் ஆர்த்ரோபிளாஸ்டியில் சமீபத்தில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட சிலிக்கான் நைட்ரைடு மட்பாண்ட கலவைகள் அலுமினாவை விட அதிக வலிமையை வெளிப்படுத்துகின்றன. பல பயன்பாடுகள் மற்றும் சிறந்த பண்புகளுடன் ZTA க்கு எதிர்காலம் பிரகாசமாக உள்ளது.. எனவே, வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பத்துடன், பல்வேறு முனைகளில் குறிப்பாக பயோமெடிசின் பற்றிய புதிய கருத்துகளுக்கு ZTA அடிப்படையாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.