Муқовимати беҳамто бо гилхок мустаҳкамшудаи циркония (ZTA) Керамика

Глиноземи пурқувватшудаи циркония (ZTA) сафолї аз сахтии бемисл фахр мекунад. Онҳо бо муқовимати олӣ ба фарсудашавӣ фахр мекунанд, ғайрифаъолияти кимиёвӣ ва соиши паст барои иҷрои осон дар вазифаҳои ҳаррӯза – ки нисбат ба металлхо сахтгирй ва сахтгирй баландтар аст.

ZTA агломератҳои метастабил поликристалии цирконий тетрагоналӣ дар матритсаи гилхокро дар бар мегирад, ки дар зери фишор ба шакли моноклиникӣ табдилёбии фазаро аз стресс мегузаранд, ҳамин тавр пароканда кардани шиддати буридан ва боздоштани паҳншавии тарқишҳо, маъмулан ҳамчун сахтгирии табдил маълум.

Муқовимат ба зангзанӣ

ZTA дар муқоиса бо алюминийи холис муқовимати олии кимиёвӣ пешниҳод мекунад ва метавонад ба ҳароратҳои шадид бидуни таназзул тоб оварад., онро барои интихоби беҳтарини мавод барои барномаҳои саноатӣ дар муҳитҳо ва шароити сахт табдил медиҳад.

Сахтии ZTA аз ҷониби зарраҳои циркония, ки энергияро пароканда ва азхуд мекунанд, беҳтар карда мешавад, ба пешгирии шикаста мусоидат мекунад. Вакте ки бо оксиди иттрий доп карда мешавад, Сиркония ҳангоми стресс аз марҳилаи метастабил тетрагоналӣ ба моноклиникӣ табдил меёбад, то фишорҳои фишурдаро эҷод кунад, ки устувории шикастаро зиёд мекунад.

Сафол дар асоси сиркония ба монанди ZTA дорои зарраҳои гилхок барои муқовимат ба зарбаи гармӣ мебошанд. Ин ба он имкон медиҳад, ки ба тағирёбии босуръати ҳарорат бидуни кафидан ё нокомӣ дар барномаҳои баландсифат, ба монанди дастос ва буридан тоб оварад; тавсеаи пасти хатӣ ва гардиши он қобилиятҳои барҷастаи борбардорӣ ва қобилиятҳои иҷроишро таъмин мекунад. ZTA фахр мекунад 2-3 қувваи кашиш дар муқоиса бо алюминийи тоза дар ҳоле ки дорои коэффисиентҳои пасти васеъшавии хатӣ/торсионалӣ барои иқтидори истисноии борбардорӣ ва қобилиятҳои иҷроиш.

Мушкилоти баланд

ZTA қувват ва устувории гилхокро бо мустаҳкамкунии сиркония барои як маводи истисноӣ барои барномаҳои серталаб муттаҳид мекунад.. Ин комбинатсияи қувваи беҳамто медиҳад, устувории шикаста, хосиятҳои чандирӣ ва сахтӣ дар як баста.

Клауссен кашф карда шуд 1976 ки ба гилхок илова кардани сирконияи ноустувор устувории шикастани онро хеле зиёд мекунад, аз сабаби табдили тетрагоналӣ-моноклинии боришотҳои парокандаи тетрагоналӣ, ки дар матритсаи он парокандаанд. Чунин боришотҳои метастабил аз тағирёбанда то озод шудани пеши тарқишҳои наздик ё дигар манбаи сабукӣ аз маҳдудияти онҳо боздошта мешаванд., монанди гудохта шудан.

Цирконияи гарм-фишори 10мол% итрии устуворшуда (10YSZ), бо ё заррачаҳо ё тромбоцитҳои дорои аз 0 то 30wt% гилхок ба қувваи сахт дучор шуданд, сахтии шикаста ва санҷишҳои сусти афзоиши тарқишҳо дар 1000С дар ҳаво. Натиљањо нишон доданд, ки ќувваи максималии печидан ва устувории шикастан барои композитњои тромбоситї бо ин таркиби таркиб ба даст оварда шудааст..

Қувваи баланди кашиш

Серамикаи циркония маҷмӯи ғайриоддии қувватро пешниҳод мекунад, устуворӣ, ва универсалӣ, ки аз сафолҳои анъанавии техникӣ хеле бартарӣ доранд. Формулаҳои сиркония ба монанди ZTA барои барномаҳои мушкилтарини имрӯза, аз ҷузъҳои аэрокосмикӣ, ки ба муҳити сахт тобоваранд то имплантатҳои насли ояндаи биотиббӣ, ки барои дарозумр пешбинӣ шудаанд, пешниҳод мекунанд. – пешниҳоди ҳалли боэътимод барои эҳтиёҷоти мубрами имрӯза.

ZTA дар байни дигар маводҳо бо қувваи баланди тобиши худ фарқ мекунад, устувории шикаста ва муқовимат ба паҳншавии тарқишҳо аз сабаби марҳилаи метастабилияти тетрагоналӣ. Ин табдил ба циркониияи моноклиникӣ дар ҳарорати паст минтақаро пеш аз пеши тарқиш фишурда, афзоиши минбаъдаро бозмедорад..

Yttria Цирконияи қисман устуворшуда (Y-TZP) ва Цирконияи қисман устуворшудаи церий (Чӣ-TZP) хосиятҳои истисноии устувории монандро ба ZTA аз сабаби нигоҳ доштани фазаи тетрагоналӣ бо нигоҳ доштани иттрий ё церий дар ҳарорати паст нишон медиҳанд, имкон медиҳад, ки трансформатсияро дар диапазони нисбатан идорашавандаи ҳарорат ва нишон додани зарари сатҳи камтар ҳангоми санҷишҳои боркунии даврӣ нисбат ба ҳамтоёни гилхок.

Фриксияи паст

Циркония яке аз сахттарин сафолҳои муҳандисии дастрас аст ва хосиятҳои соиши пасти он ба баланд бардоштани муқовимати фарсудашавӣ ва коҳиш додани талаботи молиданӣ мусоидат мекунад..

Сафедони ZTA дорои гилхок барои устувории максималӣ мебошад. Ин имкон медиҳад, ки зарраҳои сирконии тетрагоналии метастабил бо иттриа устуворшуда дар матритсаи гилхок бетағйир боқӣ монанд., боқимонда бо шарофати шабакаи бо ҳам бофташудаи донаҳо кристаллизатсия карда мешаванд.

Таркиб ва шароити коркарди назоратшаванда кафолат медиҳанд, ки тағирёбии стихиявии тетрагоналӣ ба моноклиникӣ ҳангоми хунуккунӣ аз ҳарорати агломератсия рух намедиҳад., саҳм гузоштан ба қобилияти чанд зарба дар озмоиши сахтии шикаста. Гайр аз ин, якхелаи баланд дар композитҳои гилхок-циркония бо андозаи хурд ба энергияи крек оварда мерасонад, ки дар навбати худ ба дарозии крекҳои кӯтоҳтар ҳангоми санҷишҳои қаҳвахонаи алмос табдил меёбад..

Тавсеаи гармии баланд

Қувваи пайвасткунии матритсаи алюминий ба он имкон медиҳад, ки ҳангоми хунуккунӣ зарраҳои циркони тетрагоналӣ ба циркониияи моноклиникӣ гузаранд., хамин тавр месозад 10 мол % Композитҳои зиркония-глиноземи аз yttria устуворшуда устувор ва бе тарқишҳо.

Ба циркония илова кардани церий имкон медихад, ки он кисман устувор карда шавад (Чӣ-TZP). Ce-TZP фазаи тетрагоналии худро дар ҳарорати хонагӣ нигоҳ медорад ва мустаҳкамиро ба таври назаррас афзоиш медиҳад, муқовимати шикаста ва қавии фалсавӣ нисбат ба маводи сафолии анъанавии дандонпизишкӣ.

Композитҳои гилхокҳои пурқувватшудаи Zirconia, ки Ce-TZP-ро дар бар мегиранд, зирконияи иттриа устуворшуда (Y-TZP), ё сиркони бо магнезия устуворшуда (Mg-PSZ) устувории истисноиро нишон медиҳад, ки ҳам аз алюминий ва ҳам циркониияи монолитӣ зиёдтар аст, ZTA-ро номзади комил барои барномаҳои серталаб ба монанди имплантатҳои тиббӣ табдил медиҳад, ҷузъҳои аэрокосмос ва мошинҳои саноатӣ. ZTA инчунин дорои хосиятҳои зиёди муқовимати кимиёвӣ мебошад, ки онро аз кислотаҳо муҳофизат мекунанд, маҳлулҳои намак, намакхои гудохта, инчунин харорати баланд.