Zirkonya Sertleştirilmiş Alümina – Endüstriyel Mükemmellik için Arttırılmış Güç

Zirkonya Sertleştirilmiş Alümina (ZTA) olağanüstü bir seramiktir, bir alümina matrisi içerisinde dağılmış itriya ile stabilize edilmiş zirkonya parçacıkları nedeniyle yüksek tokluk ve kırılma direnci ile ayırt edilir.

Bu malzeme hızlı sıcaklık değişimlerine çatlamadan veya kırılmadan dayanabilir, kimyasal korozyona karşı dayanıklıdır ve mükemmel termal şok direnci sunar.

Mükemmel Korozyon Direnci

ZTA seramikleri güç ve değer arasında ideal bir denge sunar, alümina ürünlerden daha güçlü ancak saf zirkonyadan daha az maliyetlidir. Mekanik özellikleri – kırılma tokluğu, eğilme mukavemeti ve sertliğinin yanı sıra termal şok direnci – onları kesme diskleri gibi endüstriyel aletlerin yapımına uygun hale getirin.

ZTA, itriya ile stabilize edilmiş zirkonyanın eklenmesiyle üstün özelliklerine ulaşıyor (YSZ) alümina matris içindeki parçacıklar. Her yere eşit şekilde dağıldığında, YSZ, her iki elemanın hem sertlik-kırılma tokluğunu hem de çekme mukavemetini optimize etmeye yardımcı olarak olağanüstü aşınma direnci sağlar, olağanüstü bir seramik malzeme için oda sıcaklığında kimyasal inertlik ve sıcak sertlik / kopma mukavemeti özellikleri.

ZTA ürünleri’ mekanik özellikler büyük ölçüde toz üretimi için işleme yollarına bağlıdır, ısıl işlemler dahil, kalsinasyon yöntemleri, kurutma teknikleri ve sinterleme işlemlerinin yanı sıra üretim sırasında eklenen katkı maddeleri ile kişiye özel şekillendirme. Tüm bu faktörlerin güçleri üzerinde anında etkisi vardır., esneklik ve sertlik özellikleri.

Mükemmel Termal Şok Direnci

ZTA seramikleri mükemmel termal şok direnci sunar, onları yüksek düzeyde güç gerektiren havacılık uygulamaları için mükemmel bir seçim haline getiriyor, dayanıklılık, ve kimyasal inertlik. Bir alümina matris içinde eşit şekilde dağıldığında YSZ optimize edilebilir. Sunduğumuz dönüşümle sertleştirilmiş zirkonya-alümina seramiklerden biri, kalça protezleri gibi ortopedi yük taşıyan bileşenler için kullanılabilen BIOLOX deltadır..

YSZ'nin yarı kararlı tetragonal yapısından monoklinik yapısına stres kaynaklı dönüşüm, çatlak ilerlemesini önleyen hacim genişlemesi ve kayma gerilimi üretir, kırılma dayanıklılığını arttırırken aynı zamanda bükülme mukavemetini de artırır. Böyle bir alümina-YSZ dönüşümüyle sertleştirilmiş seramiğin performansı, sinterleme işlemindeki bileşen oksitlerin stokiyometrisinin yanı sıra işleme koşullarına da bağlıdır..

Kötü kontrol edilen sinterleme koşulları, düşük eğilme mukavemetine ve alümina-YSZ matrisinin zayıf homojenliğine neden olabilir, potansiyel olarak hava sıkışması veya partikül topaklaşması nedeniyle. İtriya veya magnezyum oksitler gibi katkı maddeleri ekleyerek, tetragonal dönüşüm sıcaklığını monoklinik dönüşüm sıcaklığına düşürebilir ve zirkonyanın sinterleme özelliklerini geliştirebilir.

Mükemmel Aşınma Direnci

ZTA yalnızca termal şok direnci ve korozyon direnci açısından üstün değildir, fakat aynı zamanda tetragonal-monklinik faz dönüşümü kaplama mekanizması nedeniyle aşınmaya karşı oldukça dirençlidir. Üstelik, in vitro çalışmalar ZTA bileşenlerinin hidrotermal bozunmaya daha az eğilimli olduğunu ortaya çıkardı – kalça protezi femur başı ve kapak seramiklerinde büyük önem taşıyan bir şey (CeramTec tarafından üretilen BIOLOX delta gibi).

Alümina-zirkonya kompozit malzemelerden yapılmış ZTA bileşenleri üzerinde gerçekleştirilen simüle edilmiş aşınma testleri, aşınma direnci açısından etkileyici sonuçlar vermiştir., eğilme mukavemeti ve sertliği. Kalça simülatöründe birden fazla döngüye maruz bırakılan ZTA numuneleri, monolitik zirkonya bileşenlerine göre önemli ölçüde daha düşük yüzey pürüzlülüğü ile minimum bozulma gösterdi.

ZTA bileşenlerinin otomotiv üretimindeki zorlu uygulamalara uygun olduğu kanıtlanmıştır (sıcak ve soğuk şekillendirme takımları, kutu kapatma silindirleri ve ırgatları); enerji endüstrisi (rulmanlar, delik ekleri ve girdap bulucuları); gıda işleme (pompa parçalarının homojenleştirilmesi); ve enerji sektörü. Mekanik özellikleri birçok değişkene bağlıdır: tozların hazırlanmasında kullanılan hazırlama yolları; kalsinasyon sırasında kullanılan kurutma yöntemleri; Sinterleme teknikleri sırasında benimsenen şekillendirme teknikleri; özel şekillendirme; katkı maddeleri eklendi ve diğerleri arasında parçacık boyutu dağılımı.

Mükemmel Güç

ZTA seramikleri, zirkonyayı bir alümina matrisine entegre etmek için stres kaynaklı dönüşümü kullanır, zamanla güç ve dayanıklılığın artması. Bu, ZTA'yı tokluk gerektiren endüstriyel uygulamalar için mükemmel bir seramik çözümü haline getirir, yüksek korozyon direnci, termal şok toleransı ve termal şok toleransı.

Zorlanma altında, Kübik alüminadaki tetragonal yarı kararlı çökeltiler, matris içindeki çatlaklara yapışan sıkıştırıcı yüzey katmanları oluşturarak kırılma dayanıklılığını artıran monoklinik parçacıklara ani bir dönüşüme uğrar..

Dönüşüm sertleşmesi, kırılma sertleşmesi olarak bilinen bir olgudur, burada alüminanın kırılma dayanıklılığının artması, çatlak uzunluğunun kısalmasına neden olur, daha az çatlak küntleşmesi, ve önceden var olan mikro çatlaklarla geliştirilmiş etkileşimler. Bu, kalça protezleri gibi modern tıbbi sınıf seramiklerde kullanılan sert üzerine sert ve yumuşak üzerine sert yatak kombinasyonlarına olanak tanır.. Üstelik, Y-TZP olarak bilinen itriyumla stabilize edilmiş zirkonya implantları, zaman içinde aşınmaya karşı koruma sağlar.