Ang zirconia toughened alumina ay isang advanced na ceramic na nag-aalok ng higit na lakas at tigas kaysa alumina. Ang materyal na ito ay ginawa gamit ang aluminum oxide na may halong zirconium oxide na na-stabilize gamit ang alinman sa yttria, ceria, o magnesia bilang mga stabilizer. Ang pagdaragdag ng mga materyales na ito ay gumagawa ng ZTA fracture resistant at nagpapataas ng flexural at compressive strength nito, pati na rin ang pagtitiis sa mataas na temperatura.
Ito ay biocompatible
Ang zirconia toughened alumina ay biocompatible at isang mahusay na kapalit para sa hindi kinakalawang na asero sa mga medikal na kagamitan, nagsisilbing isang epektibong alternatibong paglaban sa kaagnasan. May kakayahang makatiis sa mataas na temperatura habang napakatibay, Ipinagmamalaki din ng ZTA ang mahusay na wear resistance na kinakailangan para sa pangmatagalang operasyon at nagtatampok ng anti-friction surface finish upang gawing mas madali ang paglilinis; bilang karagdagan, ang mas mataas na wear resistance nito ay ginagawa itong angkop na opsyon para sa mga valve seal.
Ipinagmamalaki ng ZTA ang isang superior strength-to-weight ratio, sa pagiging densidad nito lamang 4.3 g/cm3. Nag-aalok ito ng mahusay na thermal stability at madaling ma-machine gamit ang karaniwang kagamitan sa paggiling. Ang pinakamataas na temperatura ng pagtatrabaho nito ng 1923 Ang K at thermal expansion coefficient ay parehong nasa loob ng tolerance para sa paggamit sa mga maginoo na makina, at may mga ratio ng Poisson ng 0.26, 130ksi ng lakas ng baluktot, at 47x106psi na rating ng elasticity.
Ang alumina matrix ay pinalakas ng zirconia at strontium aluminate upang mapataas ang tibay at paglaban sa abrasion ng bioactive composite na materyal na ito, habang nagsisilbing crack tip blunters, pati na rin ang pagtaas ng tibay ng bali sa pamamagitan ng transformational at dispersion strengthening mechanisms. Higit pa rito, ang bioactivity nito ay nagtataguyod ng pagbuo ng buto habang sabay na pinapabuti ang osseointegration ng mga implant ng ngipin.
Ang Strontium aluminate ay nag-aalok ng mahusay na paglaban sa kaagnasan, habang pinahuhusay ng zirconia ang katigasan nito sa pamamagitan ng paghikayat sa pagpapatigas ng bali. Higit pa rito, Ang zirconia ay nagsisilbing electrical insulator na ginagawang lubos ang materyal na ito para sa mga application ng manggas upang maiwasan ang static charge build-up.
Maaaring baguhin ang Zirconia gamit ang iba't ibang mga oxide upang palakasin at patigasin ito, kasama si yttria, ceria at magnesia bilang karaniwang stabilizing agent. Alumina-stabilized zirconia (CSZ) ay partikular na angkop para sa mga kapaligiran ng tubig dahil sa paglaban nito laban sa molecular water attack pati na rin ang mataas na flexural strength at toughness.
Ang alumina-stabilized zirconia ay maaaring magsilbi bilang isang epektibong kapalit para sa mga metal na abutment sa mga implant ng ngipin, nagsisilbing pagkonekta ng mga korona sa mga nakatanim na ngipin habang nakatiis sa mataas na antas ng stress. Ang mga metalikong abutment ay tradisyonal na itinayo mula sa titan; ang mga ito ay may mahusay na mekanikal na mga katangian ngunit hindi magandang aesthetic appeal; Ang mga ceramic ay nagpabuti ng mga aesthetic na katangian pati na rin ang pagtaas ng tibay.
Ito ay matigas
Ang transformation toughening ay ang proseso kung saan ang pagdaragdag ng yttria-stabilised zirconia sa isang alumina matrix ay nagpapataas ng parehong fracture toughness at lakas ng ceramic. Ang pagtaas na ito ay nagreresulta sa mas malaking flexural strength, tibay ng bali, pamamahagi ng laki ng butil at thermal shock resistance ng zirconia-alumina ceramics; Bukod pa rito, ipinagmamalaki nila ang mataas na thermal shock resistance na ginagawa itong angkop na mga materyales para sa mga application ng valve seal na walang mga side effect o nakakapinsalang reaksyon sa katawan ng tao..
Pagdaragdag ng yttria-stabilised zirconia (YSZ) sa isang alumina matrix ay nagbibigay ng karagdagang lakas at tibay sa isang kaakit-akit na halaga kumpara sa purong YSZ. Higit pa rito, ang materyal na ito ay nagpapakita ng mahusay na paglaban sa pagsusuot, mababang dielectric constant at hindi gaanong malutong kaysa sa iba pang alumina composites; bukod pa rito, nabubuhay ito sa iba pang mga zirconium oxide ceramics sa pamamagitan ng pagiging mas matibay sa mga aplikasyon ng mataas na temperatura na may mahusay na mga katangian ng paglaban sa kemikal.
Ang zirconia toughened alumina ay isang mainam na materyal para sa paggawa ng mga cutting blades dahil sa katigasan nito, wear-resistance, katatagan ng init at paglaban sa alitan – mga katangian na ginagawang mas mura kaysa sa mga alternatibong materyales sa paggawa ng tool sa paggupit.
Ang ZTA ay ginawa gamit ang isang proseso ng paghahagis ng gel, na kinabibilangan ng paghahalo ng powdered alumina at yttria-stabilised zirconia upang makabuo ng slurry, pagkatapos ay hinuhubog ang sangkap na ito sa nais na mga hugis gamit ang mga hulma. Pagkatapos matuyo gamit ang likidong desiccant, dumaan ang materyal na ito sa pyrolysis at sintering bago tuluyang maging bahagi ng huling anyo nito.
Ang zirconia-toughened sinter ay nagpapakita ng mahusay na mga mekanikal na katangian, kabilang ang pagkatigas ng bali, flexural strength at elasticity. Ang maximum na temperatura ng pagtatrabaho ay 1923 Ang K at thermal expansion coefficient ay nasa 8.1x 10-6 C-1 habang ang ratio ni Poisson ay nasa 0.26 at ang flexural strength nito ay maaaring umabot ng 130ksi.
Ang zirconia toughened alumina ay maaaring gawin sa pamamagitan ng alinman sa electric field sintering o high pressure sintering, dalawang proseso na gumagawa ng lubos na siksik at matigas na keramika na may mga pinong kristal. Inilalantad ng electric field sintering ang mga berdeng materyales sa isang electric current hanggang sa kumikislap ang mga ito, humahantong sa densification sa makabuluhang pinababang temperatura ng sintering; Ang high-pressure sintering ay gumagamit ng high pressure sintered powder na bumubuo ng kristal na istraktura habang sabay na binabago ang atomic at electronic na estado nito.
Ito ay lumalaban sa init
Ang ZTA ay isang advanced na materyal na pinagsasama ang lakas at wear resistance ng zirconia sa mga thermal properties ng alumina para sa versatile application sa cutting tools, high performance ceramics at higit pa. Dahil sa kumbinasyong ito, nagbibigay ito ng higit na tibay kaysa sa alinman sa nag-iisa, pati na rin ang pagiging mas malakas kaysa sa parehong tungsten carbide at boron nitride – perpekto para sa mga application na nangangailangan ng tibay at tibay.
Ang ZTA ceramic ay kilala sa superyor nitong lakas, pati na rin ang pagiging lumalaban sa atake ng kemikal at abrasion. Na may superior na compressive at flexural strengths na higit pa sa alumina at mababang thermal expansion rate, ito ay gumagawa ng isang mahusay na pagpili ng materyal para sa mga bahagi na nangangailangan ng mga mekanismo ng paglamig tulad ng mga cooling fan. Higit pa rito, Pinipigilan ng mga mekanikal na katangian ng ZTA ang pag-crack o pagkabali, ginagawa itong isa sa pinakamatibay at pinakamatibay na ceramic na materyales sa merkado ngayon.
Ang mga ceramic composite ay ginawa gamit ang kumbinasyon ng conventional sintering at hot isostatic pressing techniques para makagawa ng mga ito.. Tinitiyak nito na ang lahat ng mga materyales ay ganap na pinagsama-sama nang walang anumang mga puwang na maaaring makompromiso ang integridad nito, kaya gumagawa ng mataas na flexural at compressive na lakas ng materyal, kasama ang corrosion-resistance superiority sa alumina lamang.
Tandaan na ang zirconia toughened alumina ay hindi dapat malito sa alumina-toughened zirconia (BUMALIK). Kahit na ang parehong mga materyales ay gumagamit ng magkatulad na hilaw na materyales, magkaiba ang ratios nila. Sa ZTA tinutukoy ng ratio na ito ang mga panghuling katangian nito na nagbibigay-daan dito upang matugunan ang mga pagtutukoy na partikular sa application.
Ang ZTA ay isang mainam na pagpipiliang materyal para sa mga valve seal, bushings, mga bahagi ng bomba, at mga medikal na aplikasyon dahil sa napakahusay nitong lakas at resistensya sa pagsusuot. Higit pa rito, Ang ZTA ay chemically stable, lumalaban sa temperatura, isang mahusay na insulator, na may mas mababang resistivity ng kuryente kaysa sa purong alumina at mga stabilizing agent tulad ng yttrium, Ang ceria at magnesia ay madalas na idinagdag bilang mga stabilizer upang mapabuti ang pagganap nito – ang mga oxide na ito na tumutulong sa pagbabago ng monoclinic zirconia sa mga tetragonal at cubic form na ginagawang mas nababanat ang materyal laban sa mga pagbabago sa temperatura kaysa sa monoclinic form na katapat nito at mga pagbabago sa temperatura sa paglipas ng panahon.
Ito ay mura
Ang Zirconia ay isang napakatigas at matibay na ceramic na materyal. Na may higit na katatagan ng kemikal, mataas na lakas/katigasan/mga rate ng kaagnasan/mga katangian ng pagkakabukod at magandang katangian ng insulating elektrikal, Ang zirconia ay gumagawa ng isang mahusay na pagpipilian ng materyal para sa paggamit sa maraming iba't ibang mga aplikasyon – mula sa mga bahagi ng katawan tulad ng mga ceramic na katawan o mga medikal na implant, sa mga bahaging nangangailangan ng mataas na mekanikal na lakas/tibay tulad ng mga medikal na implant.
Ang zirconia toughened alumina ay lumalaban sa kemikal na kaagnasan at mga pagkakaiba-iba ng temperatura nang walang pag-crack o pagkasira, salamat sa mga particle ng zirconia na nakakalat sa loob ng isang alumina matrix na sumisipsip ng thermal energy upang makabuo ng mga compressive stress na pumipigil sa pag-crack – isang perpektong pagpili ng materyal para sa mga bahagi ng pugon, mga pang-industriyang heat exchanger at mga bahagi ng turbine engine. Higit pa rito, Ang dimensional na katatagan ng ZTA na sinamahan ng mababang koepisyent ng thermal expansion nito ay ginagawa itong perpekto para gamitin bilang mga bahagi ng furnace o mga bahagi ng engine.
Ang Zirconia Alumina Ceramics ay binubuo ng dalawang magkahiwalay na materyales – zirconium oxide at aluminyo oksido – na may zirconium oxide na puti ang kulay na may magandang corrosion resistance, habang ipinagmamalaki ng aluminum oxide ang mataas na tigas; kapag pinagsama-sama, gumagawa sila ng superyor na ceramic na parehong matigas at insulating, na may kakayahang magawa sa iba't ibang hugis at sukat.
Ang mga keramika ay malawakang ginagamit sa mga aplikasyon ng abrasion tulad ng paggiling o paggiling. Higit pa rito, gumagawa sila ng magagandang materyales para sa medikal at dental na gamit dahil sa kanilang pagtutol sa pagsusuot, biocompatibility at pangmatagalang pagtitipid sa gastos; paggawa ng mga keramika na ito bilang isang matipid na pangmatagalang pagpipilian.
Alumina Toughened Zirconia (BUMALIK) Ang mga ceramics ay isang natatanging multipurpose na opsyon na puno ng maraming pakinabang. Mas matipid kaysa sa kanila 99% mga katapat ngunit parehong epektibo, Ipinagmamalaki ng ATZ ang natitirang wear resistance, chemical inertness at fracture toughness sa normal na temperatura; ang ratio nito ng alumina sa zirconia ay maaari pang iayon ayon sa mga partikular na pangangailangan sa aplikasyon.
Ang zirconia toughened alumina ay karaniwang ginagamit sa mga application na nangangailangan ng mataas na pagganap at tibay. Ipinapahiwatig ng kamakailang pananaliksik na maaari itong makatulong na mabawasan ang mga komplikasyon ng operasyon sa pagpapalit ng balakang sa pamamagitan ng pagbabawas ng pamamaga at abrasion – maaari itong mapatunayang partikular na nakakatulong sa mga mas bata at aktibong indibidwal na may higit na inaasahan para sa pangmatagalang paggana.