صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے اعلی درجے کی سختی

زرکونیا سخت ایلومینا (زیڈ ٹی اے) سیرامک ​​اجزاء ایلومینا کی سختی اور طاقت کو زرکونیا کی اعلیٰ فریکچر سختی کے ساتھ جوڑتے ہیں تاکہ صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے کارکردگی اور لمبی عمر فراہم کی جا سکے۔.

ایلومینا میٹرکس کے اندر سرایت شدہ باریک ٹیٹراگونل زرکونیا ذرات کی تناؤ کی وجہ سے ہونے والی تبدیلی زیڈ ٹی اے مواد کو اعلیٰ طاقت اور سختی کے ساتھ لے جاتی ہے۔, مختلف سخت ماحول میں استعمال کے لیے موزوں.

جفاکشی۔

زیڈ ٹی اے مواد ایلومینا کی سختی کو زرکونیا کی سختی کے ساتھ جوڑتا ہے تاکہ پہننے اور کھرچنے کی بے مثال مزاحمت ہو. یہ اثر تناؤ سے متاثرہ تبدیلی کو سخت کرنے کے ذریعے ممکن ہوا ہے۔: جب زور دیا جاتا ہے, زرکونیا کے ذرات اپنے میٹاسٹیبل ٹیٹراگونل مرحلے سے مستحکم مونوکلینک شکل میں منتقل ہوتے ہیں; اس ساختی تبدیلی کی وجہ سے حجم کی توسیع ایلومینا میٹرکس کے اندر کسی بھی دراڑ کو بند کرنے اور سختی کو نمایاں طور پر بڑھانے میں مدد کرتی ہے۔.

زیڈ ٹی اے میں زرکونیا پلیٹلیٹس ہوتے ہیں جو سنٹرنگ کے دوران ایلومینا میٹرکس میں نیوکلیٹ ہوتے ہیں۔, فریکچر کی سختی اور طاقت کو بہتر بنانا جبکہ فریکچر کی سختی کو بڑھانا, Y-TZP سے زیادہ لچکدار طاقت کے ساتھ اور اس کی چکریی تھکاوٹ کی طاقت سے دوگنا تک مواد بنانا. زرکونیا کی طاقت کے ساتھ مل کر ایلومینا سے سختی کا یہ مجموعہ ZTA کو صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے ایک بہترین مادی انتخاب بناتا ہے جس میں نقصان کے خلاف مزاحمت کی ضرورت ہوتی ہے۔.

پائیداری

زرکونیا سخت ایلومینا (زیڈ ٹی اے) شاندار لچکدار اور compressive طاقت کا حامل ہے, کم تھرمل توسیع ایلومینا کے مساوی اور بقایا لباس مزاحمت خصوصیات کے ساتھ.

زرکونیا سخت ایلومینا کو سخت ایلومینا میٹرکس میں تناؤ سے متاثر تبدیلی کے ذریعے ٹیٹراگونل زرکونیا دانوں کو شامل کرکے بنایا گیا ہے۔, انہیں اس کے ڈھانچے میں ڈھانپنا جبکہ ان کی تبدیلی کو پورے علاقے میں پھیلانے کی بجائے مقامی علاقوں تک محدود کرنا.

یہ میکانزم ایلومینا-زرکونیا مرکبات کو یک سنگی زرکونیا سے کہیں زیادہ پائیدار بناتا ہے کیونکہ ان کی کیمیسورپشن کے ذریعے پانی جذب کرنے کے خلاف مزاحمت ہوتی ہے۔; یک سنگی زرکونیا قطبی پانی کے مالیکیولز کو جذب کر سکتا ہے جو کم درجہ حرارت میں کمی اور طویل مدتی استعمال کے بعد بالآخر ٹوٹ پھوٹ کا باعث بنتا ہے۔.

زیڈ ٹی اے, دوسری طرف, ساختی خصوصیات اور کیمیائی اضافے کے ذریعے اس ٹیٹراگونل سے مونوکلینک تبدیلی کی سہولت کے لیے خاص طور پر انجنیئر کیا گیا ہے۔. CeramTec مثال کے طور پر Biolox Delta ZTA کو مارکیٹ کرتا ہے۔; اس فارمولیشن میں yttria اور strontium الومینیٹ ہوتے ہیں تاکہ اس کے زرکونیا مرحلے میں سختی کے طریقہ کار کو آسان بنایا جاسکے اور اس کے نتیجے میں اعلی درجہ حرارت کے ماحول کو برداشت کرتے ہوئے درجہ حرارت میں کمی کا خطرہ کم ہوتا ہے۔.

سنکنرن مزاحمت

زیڈ ٹی اے سیرامکس اپنے ایلومینا ہم منصبوں کے مقابلے سنکنرن مزاحمت کی اعلیٰ پیش کش کرتے ہیں اور اس وجہ سے سخت ماحول کے تابع آلات میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔. مزید برآں, زیڈ ٹی اے زیادہ کیمیائی استحکام کی پیشکش کرتے ہوئے زیادہ درجہ حرارت کو برداشت کر سکتا ہے۔.

Garvie et al (1975) اس کا اضافہ کر کے دکھایا 10-20% غیر مستحکم زرکونیا ایلومینا کے مقابلے میں سختی کو بہت زیادہ بڑھا سکتا ہے۔, تبدیلی سخت کرنے کے ذریعے. یہ عمل اس وقت ہوتا ہے جب باریک منتشر ٹیٹراگونل میٹاسٹیبل پرسیپیٹیٹس تناؤ کے تحت مونوکلینک زرکونیا میں تبدیل ہو جاتے ہیں جس کی وجہ سے حجم میں توسیع ہوتی ہے جو دراڑوں کو دباتا ہے اور ان کے پھیلاؤ کو سست یا روک دیتا ہے۔.

یہ میکانزم اخترتی سے پیدا ہونے والے دباؤ سے مشابہت رکھتا ہے۔; تاہم, مرحلے میں تبدیلیاں لانے کے لیے تناؤ کا میدان کافی بڑا ہونا چاہیے۔; ZTA نمونوں میں دراڑ کے لیے یہ توانائی فریکچر سائٹس پر موڑنے والے دباؤ سے حاصل ہوتی ہے۔.

گرمی کی مزاحمت

Zirconia Toughened Alumina غیر معمولی طور پر زیادہ پگھلنے والے مقام اور سنکنرن مزاحمت کا حامل ہے, اسے اکثر اعلی درجہ حرارت کے سامنے آنے والے سامان کے لیے مثالی مواد بنانا. مزید برآں, اس قسم میں معیاری ایلومینا سے زیادہ رگڑ مزاحمت ہے۔, حرکی توانائی کی اعلی سطح کے سامنے آنے والے آلات پر ٹوٹ پھوٹ کو کم کرنے میں مدد کرنا.

زیڈ ٹی اے سیرامکس ٹیٹراگونل زرکونیا کے ذرات کی ایلومینا میٹرکس میں تناؤ سے متاثر تبدیلی کے ذریعے تخلیق کیے گئے ہیں۔, ان کے اندر دبانے والے دباؤ پیدا کرتے ہیں جو شگاف کے پھیلاؤ کو روکتے ہیں۔, فریکچر یا کریکنگ کے بغیر تھرمل جھٹکا مزاحمت فراہم کرتے ہوئے طاقت اور سختی دونوں میں اضافہ. وہ بہترین تھرمل جھٹکا مزاحمت پر فخر کرتے ہیں۔; دباؤ کے تحت فریکچر یا کریکنگ کے بغیر درجہ حرارت میں تیز رفتار تبدیلیوں کے خلاف مزاحمت.

Zirconia-toughened الومینا اپنی خصوصیات کے وسیع سیٹ کی وجہ سے متعدد صنعتوں میں بہت سے استعمال کرتا ہے۔. مکینیکل انجینئرنگ اسے پمپ کے اجزاء اور مہروں کے لیے استعمال کرتی ہے۔; سیمی کنڈکٹر پروسیسنگ اس کے تھرمل استحکام اور طاقت کی وجہ سے اس کا استعمال کرتی ہے۔; ایرو اسپیس, سنکنرن اور سخت کیمیکلز کے خلاف مزاحمت کی وجہ سے آٹوموٹو اور پاور انڈسٹریز اسے انجن کے پرزوں کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔; یہ دانتوں کے امپلانٹس کے لیے اعلی لچکدار طاقت کا بھی مقابلہ کر سکتا ہے۔!