Глиноземи пурқувватшудаи циркония – Қувваи мукаммал барои аълои саноат

Глиноземи пурқувватшудаи циркония (ZTA) як сафолї истисної аст, бо устувории баланд ва муқовимат ба шикастан аз ҳисоби зарраҳои зирконияи мӯътадилшудаи иттриа, ки тавассути матритсаи гилхок пароканда шудаанд, фарқ мекунад..

Ин мавод метавонад ба тағирёбии зуди ҳарорат бидуни кафидан ё шикастан тоб оварад, ба зангзании химиявӣ муқовимат мекунад ва муқовимати аълои зарбаи гармиро пешниҳод мекунад.

Муқовимати аъло ба зангзанӣ

Керамикаи ZTA тавозуни идеалиро байни қувват ва арзиш пешниҳод мекунад, қавитар аз маҳсулоти гилхок, вале арзонтар аз сиркони пок. Хусусиятҳои механикии онҳо – устувории шикаста, қувват ва сахтӣ, инчунин муқовимат ба зарбаи гармӣ – онхоро барои сохтани асбобхои саноатй, монанди чарххои буриш мувофик гардонад.

ZTA хосиятҳои олии худро аз ҳисоби илова кардани циркони устуворшудаи иттриа ба даст меорад (YSZ) зарраҳо дар матритсаи гилхок. Вақте ки ба таври баробар пароканда карда мешавад, YSZ ба оптимизатсияи ҳам сахтии шикастани сахтӣ ва ҳам қувваи кашиши ҳарду элемент кӯмак мекунад, ки дар натиҷа муқовимати истисноии фарсудашавӣ ба вуҷуд меояд, ғайрифаъолияти кимиёвӣ дар ҳарорати хонагӣ ва хосиятҳои сахтии гарм/қаватмандӣ барои маводи истисноии сафолӣ.

Маҳсулоти ZTA’ хосиятҳои механикӣ аз роҳҳои коркарди онҳо барои истеҳсоли хока вобаста аст, аз ҷумла табобатҳои гармидиҳӣ, усулҳои калсинатсия, усулҳои хушккунӣ ва равандҳои агломератсия, инчунин шаклдиҳии мувофиқ бо иловаҳои ҳангоми истеҳсол иловашуда. Хамаи ин омилхо ба кувваи онхо фавран таъсир мерасонанд, хосиятҳои чандирӣ ва сахтӣ.

Муқовимати аълои зарбаи гармӣ

Керамикаи ZTA муқовимати аълои зарбаи гармиро пешниҳод мекунад, онҳоро барои барномаҳои аэрокосмосӣ, ки сатҳи баланди қувватро талаб мекунанд, интихоби олӣ мегардонад, сахтгирй, ва беэътиноии химиявй. Вақте ки яксон дар дохили матритсаи гилхок паҳн мешавад YSZ метавонад оптимизатсия карда шавад. Яке аз чунин сафолҳои пурқувватшудаи цирконий-глиноземӣ, ки мо пешниҳод мекунем, BIOLOX delta мебошад, ки онро барои ҷузъҳои борбардори ортопедӣ, ба монанди иваз кардани хип истифода бурдан мумкин аст..

Табдил додани стресс аз тетрагонали метастабил ба сохтори моноклиникии YSZ боиси васеъшавии ҳаҷм ва шиддати ҷудошавӣ мегардад, ки ба паҳншавии тарқишҳо муқобилат мекунад., баланд бардоштани устувории шикаста ва ҳамзамон беҳтар кардани қувваи печиш. Иҷрои чунин сафолии гилхок-YSZ-и трансформатсияшуда аз шароити коркард ва инчунин аз стехиометрияи оксидҳои таркибии он дар раванди агломератсия вобаста аст..

Шароитҳои суст назоратшавандаи синтеризатсия метавонад ба қувваи пасти флексия ва якхела будани матритсаи гилхок-YSZ оварда расонад, эҳтимолан аз сабаби бандшавии ҳаво ё агломератсияи зарраҳо. Бо илова кардани иловаҳо, ба монанди оксидҳои yttria ё магний, метавонад ҳарорати табдили тетрагоналӣ ба моноклиниро коҳиш диҳад ва хосиятҳои синтеризатсияи сирконияро беҳтар созад.

Муқовимати аъло ба фарсудашавӣ

ZTA на танҳо аз ҷиҳати муқовимат ба зарбаи гармӣ ва муқовимат ба зангзанӣ бартарӣ дорад, балки инчунин аз сабаби механизми пӯшонидани фазаҳои тетрагоналӣ-монклиникӣ ба фарсудашавӣ тобовар аст. Гайр аз ин, Тадқиқотҳои in vitro нишон доданд, ки ҷузъҳои ZTA ба таназзули гидротермалӣ камтар майл доранд – чизи муҳим дар ивази хип сари фемор ва сафоли коса (ба монанди BIOLOX delta, ки аз ҷониби CeramTec истеҳсол шудааст).

Санҷишҳои моделиронии фарсудашавӣ дар ҷузъҳои ZTA, ки аз маводи таркибии алюминий-циркония сохта шудаанд, дар робита ба муқовимати фарсудашавӣ натиҷаҳои таъсирбахш ба даст оварданд., қувват ва сахтӣ. Намунаҳои ZTA, ки ба давраҳои сершумор дар симулятори хип дучор шудаанд, таназзули ҳадди ақалро бо ноҳамвории сатҳи хеле пасттар нисбат ба ҷузъҳои монолитии циркония нишон доданд..

Компонентҳои ZTA собит шудаанд, ки барои барномаҳои серталаб дар истеҳсоли автомобил мувофиқанд (асбобхои гарму хунуки шаклгиранда, роликхо ва капстанхо бастани консерв); саноати энергетика (подшипникхо, воридкунакҳои сӯрохи ва кофтуковҳои гирдоб); коркарди хурокворй (қисмҳои насоси яксонкунанда); ва саноати энергетика. Хусусиятҳои механикии онҳо аз бисёр тағирёбандаҳо вобаста аст: роххои тайёр кардани хокахо; усулҳои хушккунӣ ҳангоми калсинатсия истифода мешаванд; усулҳои шаклдиҳӣ, ки ҳангоми техникаи синтеризатсия қабул карда шудаанд; шаклбандии мувофиқ; иловаҳои иловашуда ва тақсимоти андозаи зарраҳо дар байни дигарон.

Қувваи аъло

Керамикаи ZTA барои ворид кардани сиркония ба матритсаи гилхок табдил додани стрессро истифода мебарад, зиёд кардани қувват ва устувории вақт. Ин ZTA-ро як ҳалли аълои сафолӣ барои барномаҳои саноатие месозад, ки сахтиро талаб мекунанд, муқовимати баланд ба зангзании, таҳаммулпазирии зарбаи гармӣ ва таҳаммулпазирии зарбаи гармӣ.

Дар зери фишор, боришотҳои метастабил тетрагоналӣ дар гилхок мукааб якбора ба заррачаҳои моноклиникӣ табдил меёбанд, ки устувории шикастани онро тавассути эҷод кардани қабатҳои сатҳи фишурда, ки ба тарқишҳои дохили матритсаи он часпида мешаванд, зиёд мекунанд..

Сахтшавии трансформатсия як падидаест, ки бо номи сахтшавии шикаста маълум аст, ки дар он баланд шудани сахтии шикастани гилхок боиси кӯтоҳ шудани дарозии тарқишҳо мегардад, кам шудани тарқишҳо, ва муоширати беҳтаршуда бо микрокракҳои қаблан мавҷудбуда. Ин имкон медиҳад, ки комбинатсияи подшипникҳои сахт ба сахт ва нарм, ки дар сафолҳои муосири тиббӣ истифода мешаванд, ба монанди иваз кардани хип. Гайр аз ин, Имплантатҳои сирконии мӯътадилшудаи Итриум бо номи y-TZP бо мурури замон муҳофизатро аз фарсудашавӣ таъмин мекунанд.