జిర్కోనియా అల్యూమినాను కఠినతరం చేసింది
జిర్కోనియా అల్యూమినాను కఠినతరం చేసింది (ZTA) వాల్వ్ సీల్స్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించే అధునాతన సిరామిక్ పదార్థం, బుషింగ్లు, దాని బలం మరియు రసాయన స్థిరత్వం కారణంగా పంపు భాగాలు మరియు కట్టింగ్ టూల్స్ – గణనీయమైన క్షీణత లేకుండా భారీ లోడ్లను తట్టుకోగల సామర్థ్యం ద్వారా నిరూపించబడింది.
ZTA ఆకట్టుకునే థర్మల్ షాక్ నిరోధకతను కలిగి ఉంది మరియు ఉష్ణోగ్రత మార్పులలో ఆకస్మిక మార్పులను తట్టుకోగలదు, అలాగే వేగవంతమైన ఉష్ణోగ్రత స్వింగ్స్. దాని యాంత్రిక లక్షణాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి చదవండి!
కాఠిన్యం
జిర్కోనియా అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్కు జోడించబడి దాని కాఠిన్యాన్ని పెంచుతుంది, ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వం మరియు ఫ్లెక్చరల్ బలం, దుస్తులు మరియు కోతకు నిరోధకతను పెంచుతుంది. మైక్రోక్రాక్ ఏర్పడటం తరువాత దశ పరివర్తనను కలిగి ఉంటుంది, అయితే వర్తించే విధంగా ఒత్తిడి సిద్ధాంతం కూడా ఉండవచ్చు.
మెటాస్టేబుల్ టెట్రాగోనల్ జిర్కోనియా అవక్షేపణలు అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్లో చక్కటి వ్యాప్తిని ఏర్పరుస్తాయి, పగుళ్లు వ్యాప్తి చెందే సమయంలో వాటి నిరోధకం తొలగించబడినప్పుడు మోనోక్లినిక్ రూపాల్లోకి ఆకస్మికంగా పరివర్తన చెందుతుంది., క్రాక్ ప్రచారం డ్రైవింగ్ ఒత్తిడి ఖాళీలను వ్యతిరేకంగా శక్తి అందించడం.
ఇతర ఆక్సైడ్-ఆధారిత ఇంజనీరింగ్ సిరామిక్స్తో పోలిస్తే ZTA సిరామిక్ అత్యుత్తమ ఫ్రాక్చర్ మొండితనాన్ని మరియు కాఠిన్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అలాగే Y-TZP యొక్క చక్రీయ అలసట బలం రెండింతలు. అందుకని, దాని లక్షణాలు విపరీతమైన దుస్తులు నిరోధకత అవసరమయ్యే అప్లికేషన్లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, రసాయన జడత్వం మరియు తక్కువ రాపిడి అలాగే అధిక బలం మరియు దృఢత్వం.
ఫ్లెక్సురల్ స్ట్రెంత్
యట్రియా స్థిరీకరించిన జిర్కోనియా నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా ZTA సిరామిక్స్ను తయారు చేయవచ్చు (Y-TZP) వేడి ఐసోస్టాటిక్ నొక్కడం ఉపయోగించి అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్ లోపల, అత్యాధునిక సాంకేతిక సిరామిక్లను అధిగమించి అసమానమైన సైక్లిక్ ఫెటీగ్ రెసిస్టెన్స్కి దారితీసే కాఠిన్యం-ఫ్రాక్చర్ మొండితనం-వంగుట బలం కలయికలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి.
అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్లో మెటాస్టేబుల్ Y-TZP ఫలితంగా టెట్రాగోనల్-మోనోక్లినిక్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ఫేజ్ అగ్లోమెరేట్స్ ఏర్పడతాయి, ఇది దశ పరివర్తన గట్టిపడటం ద్వారా పగులు దృఢత్వాన్ని పెంచుతుంది. (క్లాసెన్ 1976). ప్రాధాన్యంగా క్రాసింగ్ క్రాసింగ్, ఈ పరివర్తన అగ్లోమెరేట్లు క్రాక్ ఫ్రంట్కు ముందు ఉన్న జోన్ను కుదించాయి మరియు దాని పురోగతిని తగ్గిస్తాయి, చివరికి ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వాన్ని పెంచుతుంది.
ఈ పదార్థ నిర్మాణం BIOLOX డెల్టా వంటి అల్యూమినా-జిర్కోనియా మిశ్రమాల సృష్టికి దారితీసింది., టోటల్ హిప్ రీప్లేస్మెంట్స్ మరియు ఇతర లోడ్-బేరింగ్ ఆర్థోపెడిక్ కాంపోనెంట్ల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సిరామిక్ బయోమెటీరియల్ అత్యుత్తమ దుస్తులు నిరోధకతను కలిగి ఉంది, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద రసాయన జడత్వం, థర్మల్ షాక్ నిరోధకత మరియు అన్ని ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అద్భుతమైన రసాయన జడత్వం.
తుప్పు నిరోధకత
రసాయనికంగా జడత్వం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రతలు మరియు దుస్తులు నిరోధకత, తో పోలిస్తే ఇది అత్యుత్తమ పనితీరును అందిస్తుంది 99 అల్యూమినా సిరామిక్స్ మరియు మరింత ఖర్చుతో కూడుకున్నది.
జిర్కోనియా ఆకట్టుకునే తన్యత బలాన్ని కూడా కలిగి ఉంది, వశ్యత మరియు స్థితిస్థాపకత లక్షణాలు మరియు జీవ అనుకూలత – ఇది హిప్ రీప్లేస్మెంట్స్ వంటి వైద్యపరమైన ఉపయోగాలకు అనువైనదిగా చేస్తుంది. ఒత్తిడి పరిస్థితులలో పరివర్తన గట్టిపడటం వలన, జిర్కోనియా కణాలు మెటాస్టేబుల్ టెట్రాగోనల్ రూపం నుండి మోనోక్లినిక్ రూపంలోకి మారతాయి, ఫ్రాక్చర్ దృఢత్వాన్ని పెంచేటప్పుడు పగుళ్లను మరింత సమర్థవంతంగా మూసివేయడంలో సహాయపడుతుంది.
CeramTec (బయోలాక్స్ డెల్టా) ఈ పరివర్తనను నిర్వహించడానికి మరియు క్రాక్ టిప్ బ్లంటింగ్ మరియు క్రాక్ డివియేషన్ను అందించడానికి అస్థిరమైన జిర్కోనియా టెట్రాగోనల్ దశలో ఉన్న అల్యూమినా-జిర్కోనియా మిశ్రమాన్ని వాణిజ్యీకరించింది., అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్ యొక్క మొండితనాన్ని మెరుగుపరచడం. మెటీరియల్లోని జిర్కోనియా కంటెంట్ను పొడి తయారీ మరియు డెన్సిఫికేషన్ పద్ధతుల ద్వారా మార్చవచ్చు.
థర్మల్ షాక్ రెసిస్టెన్స్
సింటరింగ్ సమయంలో జిర్కోనియా ప్రాథమిక అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్కు జోడించబడి దాని బలాన్ని మరియు దృఢత్వాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది., ZTA అని పిలవబడే దానిని సృష్టించడం (జిర్కోనియా అల్యూమినాను కఠినతరం చేసింది), మెకానికల్ మరియు వేర్ అప్లికేషన్లు రెండింటిలోనూ సాధారణ అల్యూమినా సిరామిక్స్ను అధిగమించింది.
జిర్కోనియా గట్టిపడిన అల్యూమినా అధిక వేడి కాఠిన్యం మరియు ర్యాప్చర్ బలం వంటి దాని అసాధారణమైన లక్షణాలకు ప్రసిద్ధి చెందింది., గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద రసాయన జడత్వం, తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ రేట్లు మరియు అద్భుతమైన థర్మల్ షాక్ నిరోధకత – మిల్లింగ్ కాంపోనెంట్లకు అనువైన లక్షణాలు అలాగే శీతలీకరణ యంత్రాంగాలు అవసరమయ్యే భాగాలను ధరిస్తారు.
CeramTec బయోలాక్స్ డెల్టా అనే ZTAని మార్కెట్ చేస్తుంది, ఇది చెదరగొట్టబడిన Y-TZP కణాలతో కూడిన అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్ను కలిగి ఉంటుంది. (17 బరువు/wt%) మరియు స్ట్రోంటియం అల్యూమినేట్ ప్లేట్లెట్స్ (0.5 బరువు/wt%), మెరుగైన దృఢత్వాన్ని అందించడానికి టెట్రాగోనల్-టు-మోనోక్లినిక్ ఫేజ్ ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ మెకానిజమ్స్ మరియు క్రాక్ డిఫ్లెక్షన్ మెకానిజమ్స్ యొక్క ప్రభావవంతమైన కలయికను అందిస్తుంది, ఇది తొడ బేరింగ్ ఉపరితలాలపై ప్రాథమిక THA విధానాలకు ఆదర్శంగా ఉంటుంది.
ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్
జిర్కోనియా-పటిష్టమైన అల్యూమినా ఉష్ణోగ్రతలో ఆకస్మిక మార్పుల కారణంగా పగుళ్లు లేదా విరిగిపోకుండా థర్మల్ షాక్ను తట్టుకోగలదు, దాని మాతృకలో చెదరగొట్టబడిన అల్యూమినా కణాలకు ధన్యవాదాలు, ఇది ఉష్ణ శక్తిని గ్రహిస్తుంది మరియు పగుళ్లను నిరోధించే సంపీడన ఒత్తిడిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
అల్యూమినా-జిర్కోనియా సిరామిక్ దాని స్వచ్ఛమైన జిర్కోనియా కౌంటర్ కంటే ఎక్కువ దట్టమైనది, ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ అప్లికేషన్లకు అనువైనదిగా చేస్తుంది. ఇంకా, జిర్కోనియా కంటే దాని తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ శీతలీకరణ అవసరమయ్యే భాగాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
అల్యూమినా-జిర్కోనియా మిశ్రమాల రూపాంతరం గట్టిపడటం అదనపు ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది; ఇక్కడ, అల్యూమినా మ్యాట్రిక్స్లోని జిర్కోనియా ధాన్యాలు మెటాస్టేబుల్ దశకు లోనవుతాయి, ఇక్కడ వాటి ధాన్యాలు టెట్రాగోనల్ నుండి మోనోక్లినిక్ నిర్మాణాలకు రూపాంతరం చెందుతాయి, తద్వారా రాపిడి మరియు ప్రభావానికి వ్యతిరేకంగా ప్రతిఘటనను పెంచడం ద్వారా ఒత్తిడి-ప్రేరిత పగుళ్లను తగ్గిస్తుంది. అల్యూమినా గట్టిపడిన జిర్కోనియా సాధారణంగా జిర్కోనియంతో కూడిన పైరోఫోరిక్ ప్రతిచర్య ద్వారా సంభవిస్తుంది(IV) ఆక్సైడ్ ఆక్టాహైడ్రేట్, అల్యూమినియం నైట్రేట్ నానోహైడ్రేట్ ట్రైథైలామైన్ మరియు HNO3(నైట్రిక్ యాసిడ్); కణ పరిమాణాలను పెంచడం మెటాస్టేబుల్ జిర్కోనియా ధాన్యాల వ్యాప్తికి మరింత సహాయం చేస్తుంది.