เพิ่มความทนทานสูงสุดด้วยส่วนประกอบอลูมินาแกร่งของเซอร์โคเนีย

เซรามิก ZTA ให้คุณสมบัติไตรโบโลยีที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเซรามิกอลูมินาทั่วไป, ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเครื่องมือตัด, ตลับลูกปืน, ปั๊มและส่วนประกอบการจัดการของเหลว.

ภายใต้ความเครียด, อนุภาคเซอร์โคเนียเปลี่ยนจากโครงสร้างผลึกเตตร้าโกนัลที่แพร่กระจายไปเป็นโมโนคลินิก, สร้างการขยายตัวของปริมาตรที่บีบอัดรอยแตกในเมทริกซ์อลูมินาและปรับปรุงความทนทานต่อการแตกหักอย่างมีนัยสำคัญ.

ความต้านทานการสึกหรอ

เซอร์โคเนียอลูมินาแกร่ง (ซีทีเอ) เป็นวัสดุที่มีความทนทานสูง. สามารถทนทานต่อการเสียดสีจากการกระแทกหรือการสึกหรอโดยไม่เกิดความเสียหาย; ทำให้เป็นตัวเลือกวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับล้อตัด. นอกจากนี้, ZTA สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้โดยไม่เกิดความเสียหายหรือเสื่อมคุณภาพ.

ZTA มีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีสูง, ทำให้เป็นตัวเลือกวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์. เข้ากันได้ทางชีวภาพและสามารถทนต่อการสัมผัสของเหลวในร่างกาย, ZTA ยังมีความแข็งแรงรับแรงดัดงอสูงอีกด้วย – เหมาะสำหรับงานเปลี่ยนข้อสะโพก.

ZTA ถูกสร้างขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเครียดของอนุภาคเซอร์โคเนียเตตระโกนัลชั้นดีให้กลายเป็นรูปร่างโมโนคลินิก. ซึ่งจะเพิ่มความเหนียวของการแตกหักโดยการขยายพื้นที่รอบๆ รอยแตกร้าว. เช่นนี้, ZTA พิสูจน์แล้วว่ามีความแข็งแกร่งและทนทานมากกว่าอลูมินามากสำหรับการใช้งานด้านการสึกหรอ.

ความต้านทานการกัดกร่อน

เซอร์โคเนียอลูมินาแกร่ง (ซีทีเอ) เป็นวัสดุเซรามิกทางเทคนิคขั้นสูงที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อความแข็งแกร่ง, ความเหนียว, คุณสมบัติต้านทานการสึกหรอและต้านทานการกัดกร่อน. ZTA ค้นหาการใช้งานในภาคส่วนต่างๆ มากมาย รวมถึงยานยนต์และอวกาศสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ส่วนประกอบเครื่องยนต์, กังหันก๊าซและชิ้นส่วนเครื่องจักรกลในขณะที่ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสึกหรอในปั๊ม, ซีลและเครื่องมือตัดที่ใช้สำหรับงานตัดเฉือน. การผ่าตัดภาคสนามทางการแพทย์อาจใช้วัสดุนี้เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพ.

ความทนทานของวัสดุนี้มาจากกระบวนการทำให้แข็งตัวของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเครียด, โดยที่อนุภาคเซอร์โคเนียในเมทริกซ์อลูมินาได้รับการเปลี่ยนรูปเป็นโครงสร้างโมโนคลินิกผ่านการเพิ่มความแกร่งในการเปลี่ยนแปลงที่กระตุ้นให้เกิดความเครียด, ช่วยปิดรอยแตกร้าวและเพิ่มความทนทานต่อการแตกหัก, จึงป้องกันตัวเองจากความเสียหายในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย เช่น กรดฟอสฟอริก, กรดซัลฟูริกและน้ำกลั่น. ทำให้สามารถต้านทานการกัดกร่อนได้.

มีความแข็งแรงสูง

การรวมอลูมินาและเซอร์โคเนียเข้าด้วยกันส่งผลให้มีความแข็งแรงและความเหนียวแตกหักเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับอลูมินามาตรฐาน, ทำให้ ZTA เป็นตัวเลือกวัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับส่วนประกอบที่ต้องรับแรงกระแทก. นอกจากนี้, ZTA ยังมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมีได้ดีเยี่ยม.

ZTA มีความแข็งและความแข็งแกร่งที่เหนือกว่าเนื่องจากการเปลี่ยนอนุภาคเซอร์โคเนียแบบเตตระโกนัลเป็นผลึกโมโนคลินิกผ่านการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากความเครียดโดยการโหลดทางกลหรือความผันผวนของอุณหภูมิ, และแรงกดดันที่ตามมาจากการก่อตัวของผลึกเซอร์โคเนียโมโนคลินิกที่บีบอัดเมทริกซ์อลูมินา, ทำให้มันมีพลังมหาศาล, ความทนทาน, และทนต่อแรงกระแทกจากความร้อน.

เซรามิกที่มีเอกลักษณ์นี้ยังมีความแข็งแรงในการดัดงอสูงมากและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ, ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการกลไกการระบายความร้อน. นอกจากนี้, ความต้านทานต่อสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน – รวมทั้งของเหลวในร่างกายด้วย – ทำให้การปลูกถ่ายทางการแพทย์เหมาะสำหรับการวางไว้ในมนุษย์โดยไม่มีความเสี่ยงต่อการเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป ช่วยให้ผู้ป่วยเพลิดเพลินไปกับประสบการณ์ที่สะดวกสบายโดยไม่ต้องกังวลกับการเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป.

ความเหนียวสูง

เซรามิก ZTA ปรับปรุงความเหนียวของอลูมินาโดยการเปลี่ยนอนุภาคเซอร์โคเนียที่เกิดจากความเครียดให้เป็นอนุภาคละเอียด, ทำได้โดยการเผาผนึกและการกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน (สะโพก). ขึ้นอยู่กับจำนวนเซอร์โคเนียที่มีอยู่ในเมทริกซ์, ZTA อาจมีคุณสมบัติความเหนียวต่ำหรือสูง.

เคลาเซนแสดงให้เห็นใน 1976 เมทริกซ์อลูมินาที่มีเซอร์โคเนียที่ไม่เสถียรสามารถนำมาเสริมความแข็งได้เพื่อเพิ่มคุณสมบัติเชิงกลโดยการรวมผลึกเซอร์โคเนียที่ไม่เสถียรไว้เป็นตะกอนที่แพร่กระจายได้อย่างละเอียด, เช่นที่เกิดจากผลึกเซอร์โคเนียที่ไม่เสถียร, เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกล. เขาพิสูจน์จุดนี้โดยใช้การแพร่กระจายของรอยแตก; เมื่อรอยแตกร้าวเคลื่อนไปข้างหน้าผ่านวัสดุและบีบอัดบริเวณที่อยู่ด้านหน้าของส่วนปลาย รอยแตกเหล่านั้นอาจเปลี่ยนเป็นเฟสโมโนคลินิกและแปลงเป็นได้ง่ายกว่าที่จะเกิดขึ้นอย่างอื่น.

กลไกการแข็งตัวนี้จะเพิ่มความแข็งแรงของการดัดงอและความเหนียวของการแตกหักของอลูมินาในขณะเดียวกันก็เพิ่มความแข็งไปพร้อม ๆ กัน, สร้างวัสดุคอมโพสิตที่ไม่มีใครเทียบได้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งสูง, ความฝืด, ข้อกำหนดด้านความต้านทานการแตกหักและการระบายความร้อน เช่น เครื่องตัดทางอุตสาหกรรม, การกัดชิ้นส่วนที่สึกหรอหรือส่วนประกอบการทำความเย็น.