జిర్కోనియాతో సాటిలేని దృఢత్వం పటిష్టమైన అల్యూమినా (ZTA) సెరామిక్స్
జిర్కోనియా అల్యూమినాను కఠినతరం చేసింది (ZTA) సిరామిక్స్ అసమానమైన మొండితనాన్ని ప్రగల్భాలు చేస్తాయి. వారు అధిక దుస్తులు నిరోధకతను కలిగి ఉన్నారు, రసాయన జడత్వం మరియు రోజువారీ పనులలో అప్రయత్నంగా పనితీరు కోసం తక్కువ ఘర్షణ – లోహాల కంటే ఎక్కువ కాఠిన్యం మరియు దృఢత్వం గురించి చెప్పనక్కర్లేదు.
ZTA అనేది అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్లో మెటాస్టేబుల్ టెట్రాగోనల్ జిర్కోనియా పాలీక్రిస్టల్ అగ్లోమెరేట్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇది ఒత్తిడిలో ఒత్తిడితో కూడిన దశ రూపాంతరం చెంది మోనోక్లినిక్ రూపంలోకి మారుతుంది., తద్వారా షీర్ స్ట్రెయిన్ వెదజల్లుతుంది మరియు పగుళ్లు ప్రచారం చేయడం ఆగిపోతుంది, సాధారణంగా ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ టఫినింగ్ అని పిలుస్తారు.
తుప్పు నిరోధకత
ZTA స్వచ్ఛమైన అల్యూమినాతో పోలిస్తే అత్యుత్తమ రసాయన నిరోధకతను అందిస్తుంది మరియు అధోకరణం లేకుండా తీవ్ర ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు, కఠినమైన వాతావరణాలు మరియు పరిస్థితులలో పారిశ్రామిక అనువర్తనాలకు ఇది ఆదర్శవంతమైన పదార్థ ఎంపికగా మారుతుంది.
ZTA యొక్క దృఢత్వం జిర్కోనియా కణాల ద్వారా మెరుగుపరచబడుతుంది, ఇది శక్తిని వెదజల్లుతుంది మరియు గ్రహిస్తుంది, పగుళ్లను నివారించడానికి సహాయం చేస్తుంది. యట్రియం ఆక్సైడ్తో డోప్ చేసినప్పుడు, ఒత్తిడి సమయంలో జిర్కోనియా మెటాస్టేబుల్ టెట్రాగోనల్ ఫేజ్ నుండి మోనోక్లినిక్కి మారుతుంది, ఇది ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వాన్ని పెంచే సంపీడన ఒత్తిళ్లను సృష్టిస్తుంది.
ZTA వంటి జిర్కోనియా ఆధారిత సిరామిక్స్లో థర్మల్ షాక్ను నిరోధించడానికి అల్యూమినా పార్టికల్స్ ఉంటాయి.. ఇది గ్రౌండింగ్ మరియు కటింగ్ వంటి అధిక పనితీరు అనువర్తనాల్లో పగుళ్లు లేదా వైఫల్యం లేకుండా వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత మార్పులను తట్టుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది; దాని తక్కువ సరళ మరియు టోర్షనల్ విస్తరణ అత్యుత్తమ లోడ్-బేరింగ్ సామర్థ్యాలు మరియు పనితీరు సామర్థ్యాలను అందిస్తుంది. ZTA ప్రగల్భాలు 2-3 అసాధారణమైన లోడ్ బేరింగ్ సామర్థ్యాలు మరియు పనితీరు సామర్థ్యాల కోసం తక్కువ లీనియర్/టార్షనల్ ఎక్స్పాన్షన్ కోఎఫీషియంట్లను కలిగి ఉన్నప్పుడు స్వచ్ఛమైన అల్యూమినాతో పోలిస్తే రెట్లు బలమైన తన్యత బలం.
అధిక దృఢత్వం
ZTA అల్యూమినా యొక్క బలం మరియు మన్నికను జిర్కోనియా పటిష్టతను మిళితం చేస్తుంది, ఇది డిమాండ్ చేసే అప్లికేషన్ల కోసం అసాధారణమైన మెటీరియల్ని అందిస్తుంది. ఈ కలయిక అసమానమైన బలాన్ని అందిస్తుంది, పగులు దృఢత్వం, ఒక ప్యాకేజీలో స్థితిస్థాపకత మరియు కాఠిన్యం లక్షణాలు.
క్లాసెన్ కనుగొన్నారు 1976 అల్యూమినాకు అస్థిరమైన జిర్కోనియాను జోడించడం వలన దాని పగులు దృఢత్వాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది, దాని మాతృకలో చెదరగొట్టబడిన చక్కటి చతుర్భుజ అవక్షేపాల యొక్క టెట్రాగోనల్-మోనోక్లినిక్ పరివర్తన కారణంగా. అటువంటి మెటాస్టేబుల్ అవక్షేపాలు సమీపించే క్రాక్ ఫ్రంట్ లేదా వాటి పరిమితి నుండి ఉపశమనం కలిగించే ఇతర మూలాల ద్వారా విడుదలయ్యే వరకు మారకుండా నిరోధించబడతాయి., కరిగిపోవడం ద్వారా వంటివి.
హాట్-ప్రెస్డ్ 10మోల్% యట్రియా-స్టెబిలైజ్డ్ జిర్కోనియా (10YSZ), నుండి కలిగి ఉన్న కణాలు లేదా ప్లేట్లెట్లతో బలోపేతం చేయబడింది 0 30wt% అల్యూమినా కంటెంట్ కఠినమైన బలానికి లోబడి ఉంటుంది, గాలిలో 1000C వద్ద ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వం మరియు స్లో క్రాక్ పెరుగుదల పరీక్షలు. ఈ కంపోజిషన్ కంటెంట్తో ప్లేట్లెట్ మిశ్రమాలకు గరిష్ట ఫ్లెక్చరల్ బలం మరియు ఫ్రాక్చర్ మొండితనాన్ని సాధించినట్లు ఫలితాలు నిరూపించాయి.
అధిక తన్యత బలం
జిర్కోనియా సెరామిక్స్ బలం యొక్క అసాధారణ కలయికను అందిస్తాయి, స్థితిస్థాపకత, మరియు బహుముఖ ప్రజ్ఞ సంప్రదాయ సాంకేతిక సిరమిక్స్ను మించిపోయింది. ZTA వంటి జిర్కోనియా ఫార్ములేషన్లు నేటి అత్యంత కష్టతరమైన అనువర్తనాలకు పరిష్కారాలను అందిస్తాయి, ఇవి కఠినమైన వాతావరణాలను భరించే ఏరోస్పేస్ భాగాల నుండి దీర్ఘాయువు కోసం రూపొందించిన తదుపరి తరం బయోమెడికల్ ఇంప్లాంట్ల వరకు ఉంటాయి. – నేటి అత్యంత ముఖ్యమైన అవసరాలకు నమ్మకమైన పరిష్కారాలను అందిస్తోంది.
ZTA దాని అత్యుత్తమ ఫ్లెక్చరల్ బలం కారణంగా ఇతర పదార్థాలలో ప్రత్యేకంగా నిలుస్తుంది, ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వం మరియు దాని మెటాస్టేబుల్ టెట్రాగోనల్ ఫేజ్ కారణంగా క్రాక్ వ్యాప్తికి నిరోధకత. తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మోనోక్లినిక్ జిర్కోనియాగా ఈ రూపాంతరం మరింత పెరుగుదలను ఆపడానికి క్రాక్ ఫ్రంట్ ముందు జోన్ను కుదిస్తుంది..
Yttria పాక్షికంగా జిర్కోనియా స్థిరీకరించబడింది (Y-TZP) మరియు సిరియం పాక్షికంగా స్థిరీకరించబడిన జిర్కోనియా (ఏమి-TZP) తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద యట్రియా లేదా సిరియమ్ను నిర్వహించడం ద్వారా టెట్రాగోనల్ దశను నిలుపుకోవడం వల్ల ZTA మాదిరిగానే అసాధారణమైన దృఢత్వం లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తుంది, మరింత నిర్వహించదగిన ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో పరివర్తనను అనుమతించడం మరియు అల్యూమినా ప్రతిరూపాల కంటే చక్రీయ లోడింగ్ పరీక్షల సమయంలో తక్కువ ఉపరితల నష్టాన్ని చూపడం.
తక్కువ రాపిడి
జిర్కోనియా అందుబాటులో ఉన్న కష్టతరమైన ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్స్లో ఒకటి మరియు దాని తక్కువ రాపిడి లక్షణాలు సరళత అవసరాలను తగ్గించేటప్పుడు దుస్తులు నిరోధకతను పెంచడంలో సహాయపడతాయి..
ZTA సెరామిక్స్లో గరిష్ట మొండితనానికి అల్యూమినా ఉంటుంది. ఇది అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్లోని మెటాస్టేబుల్ యట్రియా-స్టెబిలైజ్డ్ టెట్రాగోనల్ జిర్కోనియా కణాలను మార్చకుండా ఉండటానికి అనుమతిస్తుంది, ధాన్యాల అల్లిన నెట్వర్క్ కారణంగా మిగిలిపోయింది.
నియంత్రిత కూర్పు మరియు ప్రాసెసింగ్ పరిస్థితులు సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత నుండి శీతలీకరణపై యాదృచ్ఛిక టెట్రాగోనల్-టు-మోనోక్లినిక్ పరివర్తన జరగదని నిర్ధారిస్తుంది, ఫ్రాక్చర్ టఫ్నెస్ టెస్టింగ్లో మల్టీ-హిట్ కెపాబిలిటీకి దోహదపడుతుంది. ఇంకా, అల్యూమినా-జిర్కోనియా మిశ్రమాలలో అధిక సజాతీయత చిన్న ధాన్యం పరిమాణాలతో తక్కువ పగుళ్ల శక్తిని కలిగిస్తుంది, ఇది డైమండ్ ఇండెంటేషన్ పరీక్షల సమయంలో తక్కువ పగుళ్ల పొడవుగా మారుతుంది..
అధిక ఉష్ణ విస్తరణ
అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్ యొక్క బైండింగ్ ఫోర్స్ టెట్రాగోనల్ జిర్కోనియా కణాలను చల్లబరిచినప్పుడు మోనోక్లినిక్ జిర్కోనియాగా మారకుండా నిరోధించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది., అందువలన తయారు 10 పుట్టుమచ్చ % యట్రియా-స్టెబిలైజ్డ్ జిర్కోనియా-అల్యూమినా మిశ్రమాలు స్థిరంగా మరియు పగుళ్లు లేనివి.
జిర్కోనియాకు సిరియం జోడించడం పాక్షికంగా స్థిరీకరించడానికి అనుమతిస్తుంది (ఏమి-TZP). Ce-TZP దాని టెట్రాగోనల్ దశను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉంచుతుంది మరియు దృఢత్వాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది, సాంప్రదాయ దంత సిరామిక్ పదార్థాలతో పోలిస్తే పగుళ్లు దృఢత్వం మరియు ఫ్లెక్చరల్ బలం.
Ce-TZPని కలుపుకొని జిర్కోనియా టఫ్నెడ్ అల్యూమినా మిశ్రమాలు, యట్రియా-స్థిరీకరించబడిన జిర్కోనియా (Y-TZP), లేదా మెగ్నీషియా-స్టెబిలైజ్డ్ జిర్కోనియా (Mg-PSZ) అల్యూమినా మరియు మోనోలిథిక్ జిర్కోనియా రెండింటినీ అధిగమించే అసాధారణమైన దృఢత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది, మెడికల్ ఇంప్లాంట్స్ వంటి డిమాండ్ అప్లికేషన్లకు ZTAను సరైన అభ్యర్థిగా మార్చడం, ఏరోస్పేస్ భాగాలు మరియు పారిశ్రామిక యంత్రాలు. ZTA ఆమ్లాల నుండి రక్షించే అనేక రసాయన నిరోధక లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంది, ఉప్పు పరిష్కారాలు, కరిగిన లవణాలు ఆల్కాలిస్ అలాగే అధిక ఉష్ణోగ్రతలు.