Zirkonya ile Sertleştirilmiş Alümina ile Eşsiz Dayanıklılık (ZTA) Seramik
Zirkonya Sertleştirilmiş Alümina (ZTA) seramikler benzersiz bir dayanıklılığa sahiptir. Üstün aşınma direncine sahiptirler, Günlük görevlerde zahmetsiz performans için kimyasal eylemsizlik ve düşük sürtünme – metallere göre daha yüksek sertlik ve sertlikten bahsetmiyorum bile.
ZTA, stres altında monoklinik forma stresin neden olduğu faz dönüşümüne uğrayan bir alümina matrisinde yarı kararlı tetragonal zirkonya polikristal aglomeratlarını içerir, böylece kesme gerilimini dağıtır ve çatlak ilerlemesini durdurur, yaygın olarak dönüşüm sertleşmesi olarak bilinir.
Korozyona Dayanıklı
ZTA, saf alüminaya kıyasla üstün kimyasal direnç sunar ve aşırı sıcaklıklara bozulmadan dayanabilir, zorlu ortam ve koşullardaki endüstriyel uygulamalar için ideal malzeme seçimidir.
ZTA'nın dayanıklılığı, enerjiyi dağıtan ve emen zirkonya parçacıklarıyla güçlendirilmiştir, çatlamayı önlemeye yardımcı olur. İtriyum oksit ile katkılandığında, zirkonya, kırılma dayanıklılığını artıran basınç stresleri oluşturmak için stres sırasında metastabil tetragonal fazdan monoklinik faza dönüşür.
ZTA gibi zirkonya bazlı seramikler, termal şoka direnmek için alümina parçacıkları içerir. Bu, taşlama ve kesme gibi yüksek performanslı uygulamalarda çatlama veya arıza olmadan hızlı sıcaklık değişimlerine dayanabilmesini sağlar; düşük doğrusal ve burulma genleşmesi olağanüstü yük taşıma kapasitesi ve performans kapasitesi sağlar. ZTA övünüyor 2-3 olağanüstü yük taşıma kapasiteleri ve performans yetenekleri için düşük doğrusal/burulma genleşme katsayılarına sahipken, saf alüminaya kıyasla iki kat daha güçlü çekme mukavemeti.
Yüksek Sertlik
ZTA, zorlu uygulamalara yönelik olağanüstü bir malzeme için alüminanın gücünü ve dayanıklılığını zirkonya sertleştirmesiyle birleştirir. Bu kombinasyon benzersiz bir güç sunuyor, kırılma tokluğu, esneklik ve sertlik özellikleri tek pakette.
Claussen'in keşfettiği 1976 alüminaya stabilize edilmemiş zirkonya eklenmesinin kırılma dayanıklılığını önemli ölçüde arttırdığı, matrisi içinde dağılmış ince tetragonal çökeltilerin tetragonal-monoklinik dönüşümü nedeniyle. Bu tür yarı kararlı çökeltilerin, yaklaşan bir çatlak cephesi veya kısıtlamalarından kurtulmanın başka bir kaynağı tarafından serbest bırakılıncaya kadar değişmesi engellenir., örneğin eriyerek.
Sıcak preslenmiş mol itriyayla stabilize edilmiş zirkonya (10YSZ), içeren parçacıklar veya trombositlerle güçlendirilmiş 0 ağırlıkça 0'a kadar alümina içeriği sıkı bir mukavemete tabi tutuldu, havada 100°C'de kırılma tokluğu ve yavaş çatlak büyümesi testleri. Sonuçlar, bu bileşim içeriğiyle trombosit kompozitler için maksimum eğilme mukavemeti ve kırılma tokluğuna ulaşıldığını gösterdi.
Yüksek Çekme Dayanımı
Zirkonya seramikleri olağanüstü bir güç kombinasyonu sunar, esneklik, ve geleneksel teknik seramikleri gölgede bırakan çok yönlülük. ZTA gibi zirkonya formülasyonları, zorlu ortamlara dayanıklı havacılık bileşenlerinden uzun ömür için tasarlanmış yeni nesil biyomedikal implantlara kadar günümüzün en zor uygulamalarına yönelik çözümler sağlar. – günümüzün en acil ihtiyaçlarına güvenilir çözümler sunmak.
ZTA, üstün bükülme mukavemeti nedeniyle diğer malzemeler arasında öne çıkıyor, Yarı kararlı tetragonal fazı nedeniyle kırılma tokluğu ve çatlak ilerlemesine karşı direnç. Düşük sıcaklıkta monoklinik zirkonyaya bu dönüşüm, daha fazla büyümeyi durdurmak için çatlak cephesinin önündeki bölgeyi sıkıştırır.
Yttria Kısmen Stabilize Zirkonya (Y-TZP) ve Seryum Kısmen Stabilize Zirkonya (Ne-TZP) itriya veya seryumun daha düşük sıcaklıklarda tutulmasıyla tetragonal fazın tutulması nedeniyle ZTA'ya benzer olağanüstü dayanıklılık özellikleri sergiler, Daha yönetilebilir bir sıcaklık aralığında dönüşüme izin verir ve döngüsel yükleme testleri sırasında Alümina muadillerine göre daha az yüzey hasarı gösterir.
Düşük Sürtünme
Zirkonya mevcut en sert mühendislik seramiklerinden biridir ve düşük sürtünme özellikleri, yağlama gereksinimlerini azaltırken aşınma direncini artırmaya yardımcı olur..
ZTA seramikleri maksimum dayanıklılık için alümina içerir. Bu, bir alümina matrisindeki yarı kararlı itriya ile stabilize edilmiş tetragonal zirkonya parçacıklarının değişmeden kalmasına izin verir, iç içe geçmiş bir tanecik ağı sayesinde kristalleşmiş halde kalmak.
Kontrollü bileşim ve işleme koşulları, sinterleme sıcaklığından soğuma üzerine kendiliğinden tetragonalden monoklinik dönüşümün meydana gelmemesini sağlar, Kırılma tokluğu testinde çoklu vuruş kabiliyetine katkıda bulunmak. Üstelik, Küçük tane boyutlarına sahip alümina-zirkonya kompozitlerindeki yüksek homojenlik, daha düşük çatlak enerjisiyle sonuçlanır ve bu da elmas iz testleri sırasında daha kısa çatlak uzunluklarına dönüşür.
Yüksek Termal Genleşme
Alümina matrisinin bağlanma kuvveti, tetragonal zirkonya parçacıklarının soğuma sonrasında monoklinik zirkonyaya dönüşmesini engellemesini sağlar, böylece yapmak 10 mol % itriya ile stabilize edilmiş zirkonya-alümina kompozitler stabil ve çatlaksızdır.
Zirkonyaya seryumun eklenmesi kısmen stabilize edilmesini sağlar (Ne-TZP). Ce-TZP tetragonal fazını oda sıcaklığında tutar ve tokluğu önemli ölçüde artırır, Geleneksel diş seramiği malzemelerine kıyasla kırılma dayanıklılığı ve bükülme mukavemeti.
Ce-TZP içeren Zirkonya Sertleştirilmiş Alümina kompozitler, itriya ile stabilize edilmiş zirkonya (Y-TZP), veya magnezya ile stabilize edilmiş zirkonya (Mg-PSZ) hem alümina hem de monolitik zirkonyayı aşan olağanüstü dayanıklılık sergiler, ZTA'yı tıbbi implantlar gibi zorlu uygulamalar için mükemmel bir aday haline getiriyor, havacılık bileşenleri ve endüstriyel makineler. ZTA ayrıca onu asitlere karşı koruyan birçok kimyasal direnç özelliğine de sahiptir., tuz çözümleri, erimiş tuzlar alkaliler ve yüksek sıcaklıklar.