Ircирконий оксиды һәм алюминий оксиды бергә тупланган Зиркония Каты Алумина бирә (ZTA), күп кушымталарда искиткеч материал. Механик үзлекләр, көч, сыну катылыгы, эластиклык, AZ композитлары классына кергән бу составлы керамик материалда каты һәм киемгә каршы тору югары бәяләнә. ZTA югары механик көч өчен өстенлекле сайлау булды, җылылык каршылыгы һәм коррозиягә каршы тору.
Композиция һәм структураны декодлау
Башка әйберләр арасында, Ircиркония Каты Алумина алумина матрицасы эчендә бертөрле таралган циркония бөртекләреннән тора.. Гадәттә, Бу үз эченә ала 10-20% алуминада ZrO2 күләме. Аларның пропорцияләренә карап, составлы катнашмалар керамикага билгеле бер кушымтага карап үзенчәлекле өлеш кертә.
Төзелеш блоклары: Алумина һәм Зиркония
ZTA формалаштыру өчен кушылган төп компонентлар - алумина һәм циркония. Моннан тыш, ортопедик имплантатлар алюминий оксиды дип аталган бу керамик материалны кулланалар (Al2O3) тарихта аның биокомплективлыгы, шулай ук зур механик көче һәм сынуга каршы торуы аркасында.
Ircиркониянең тагын бер күренекле милеге - аның коррозиянең түбән темплары, яхшы химик тотрыклылыгы һәм югары механик көче. Аның Яшь модуласы дат басмаган корыч эретмәләре белән бер үк зурлыкта.
Ничек ясалган
ZTA җитештерү - алумина матрицасы буенча бертөрле таралган тетрагональ-фазлы циркония бөртекләрен булдыру дигән сүз. Стресс концентрациясе тетрагональ кристалл структурасын моноклиникка үзгәртә ала, шуның белән циркония күләменең артуына китерә.. Мондый күләмнең киңәюе зур катгыйлыкка һәм көчкә китерә торган ярак үсешен эффектив рәвештә кире кайтара яки туктата.
ZrO2-Al2O3 керамикасының механик үзлекләре
ЗТА күрсәткән механик үзлекләрнең киң ассортименты бар, охшаш тыгызлык кыйммәтләре булган гадәти алюминаларга караганда каты каты, гадәти алюминаларга караганда югарырак флексур көч һәм сызыклы җылылык киңәюенең гадәти циркония коэффициентыннан түбән (CLTE).
Ircиркония Көчле Алумина югары механик көчкә ия һәм термик яктан чыдам, шуңа күрә ул бозылмый. Түбәндә ZTA-ның кайбер үзенчәлекләре китерелгән:
Милек кыйммәте
Химик формула Zr-Al2O3
Тыгызлыгы 4.1-4.38 г / см ^ 3
Каты 1750-2100 Кнопка
Эластиклык 45-49 х 10 ^ 6 пси
Флексур көч 100-145 ksi
Писсон коэффициенты 0.26
Сынык каты 5-7 MPa m ^ 1/2
Rылылык киңәю коэффициенты 8.0-8.1 x 10 ^ -6 1 / C.
Rылылык үткәрүчәнлеге 20.0-21.0 W / mK
Шок каршылыгы 325 ° C.
Максималь эш температурасы 1650 ° C.
ZrO2-Al2O3 керамикасы кушымталары
Ircиркония каты Алумина төрле көчләрдә кулланыла, мәсәлән, югары көч таләп итә һәм киемгә каршы тора. Аларга клапан мөһерләре керә, җиң, насос пистоннары, сузыкларны һәм башка сәнәгать өлешләрен сиптерү.
ЗТАның биокомплективлыгы
Төрле тикшеренүләрдә, ЗТА имплантациядән соң тискәре тукымалар реакциясе ясамый, шуңа күрә аны ортопедик йөкле компонентлар өчен яхшы кандидат итә.. Моннан тыш, каты, циркония-алумина керамикасы күрсәткән катгыйлык һәм көч аларны ортопедик йөк йөртүче компонентларга яраклаштыра..
Хип артропластиясендә ZTA
Алумина кебек керамика турында шактый фикер алышулар булды, циркония һәм циркония каты алумина (ZTA) калфак артропластиясендә тиешле материаллар . ZTA-ның бу өстенлекләре югары механик үзлекләрне яки югары инерция белән алуминаны күрсәтүче йтрия-стабилизацияләнгән циркония белән бәйле кимчелекләрне кертмичә ирешелде..
Тиз артропластиясендә ZTA
Күпчелек очракта, гомуми артропластия өчен керамик имплант конструкцияләре (ТКА) заманча титан яки кобальт-хром эретмәсе компонентлары кием кисәкчәләрен чыгарганда пациентларда булырга мөмкин аллергик реакцияләр проблемасын чишү өчен эшләнде.. Ircиркония Алуминаны катгыйлады (ZTA) Matrix Composite - мондый кушымталар өчен иң биоматериал.
ZTA: Киләчәк киләчәк
Бу өзлексез тикшеренүләрне, шулай ук ZTA атрибутларын яхшырту юлларын һәм аның потенциаль кулланылышын үз эченә ала. Тагын бер партия эшкәртелгән Zirconia Toughened Alumina механик үзлекләре белән эшләнгән, флексур көч ягыннан коммерцияле Biolox® Delta белән чагыштырганда кимрәк.. Бүтәне, Кремний нитрид керамика композитлары кебек күптән түгел hip артропластиясенә кертелгәннәр дә алуминага караганда көчлерәк күрсәтәләр. Киләчәк ЗТА өчен бик күп кушымталар һәм өстенлекләр белән якты.. Шуңа күрә, үсеш технологиясе белән, ЗТА төрле фронтларда аеруча биомедицинада яңа төшенчәләр өчен нигез булыр дип көтелә.