Ilg'or ilovalar uchun zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi

ZTA alumina-tsirkonli kompozit materialdir, ustunligi va mustahkamligi bilan ajralib turadi. Alumina matritsasidagi nozik tetragonal tsirkoniya zarralarining stress ta'sirida o'zgarishi natijasida hosil bo'ladi..

Zirkonli keramika ajoyib texnik materiallardir, ajoyib qattiqligi bilan faxrlanadi, termal barqarorlik, aşınma qarshilik va boshqa ko'plab keramika bajarolmaydigan ish muhitlari. Metall va plastmassani shunchaki taqqoslab bo'lmaydi. Bundan tashqari, zirkonli keramika asboblarni tayyorlash uchun ham ajoyib qattiqlikni namoyish etadi.

Kuch

ZTA keramika materiallari orasida o'zining ajoyib mustahkamligi va pishiqligi bilan ajralib turadi, aşınma qarshilik, kimyoviy inertlik, past ishqalanish koeffitsienti, yuqori qattiqlik / qattiqlik nisbati va boshqalarga nisbatan nisbatan past termal kengayish koeffitsienti – uni kesish asboblari kabi ilovalar uchun ideal material qilish. Bundan tashqari, uning biologik mosligi ham ZTA ni jozibador material tanloviga aylantiradi.

ZTA alumina matritsasida tetragonal tsirkoniya zarralarining juda bir xil taqsimlanishi bilan belgilanadi.. Bu sharni frezalash va yuqori energiyali frezalash kabi murakkab aralashtirish usullari yordamida amalga oshiriladi.; Bir-biriga aralashtirilgandan so'ng, kukunlar quruq presslash yordamida mo'ljallangan komponentga aylanishi mumkin, izostatik presslash, qarshi kalıplama yoki ekstruziya texnikasi.

Alyuminiy oksidi matritsasi bo'ylab tarqalgan sirkoniya yoriq energiyasini so'rish va tarqatish orqali sinish chidamliligini yaxshilaydi., transformatsion qattiqlashuv deb nomlanadi. Zirkoniya, shuningdek, yoriqlar tarqalishiga to'sqinlik qiladigan siqilish kuchlanishlarini ishlab chiqarish orqali aşınma qarshiligiga hissa qo'shadi – o'z-o'zini charxlash deb nomlanadi – ZTA ni silliqlash g'ildiraklari uchun ajoyib material tanloviga aylantiradi.

Qattiqlik

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) seramika ta'sirchan kuch va sinish chidamliligi bilan faxrlanadi, ularni turli xil ilovalar va muhitlarda foydalanish uchun mukammal qiladi. Ushbu ajoyib chidamlilik stress ta'sirida nozik fazaning o'zgarishidan kelib chiqadi, alumina matritsasi ichida tarqalgan bir xilda tarqalgan tetragonal tsirkoniya zarralari; Stress tsirkoniya-alyuminiyning mikro yoriq tarmoqlarini hosil qilish uchun fazaviy transformatsiyani keltirib chiqaradi, ular yoriqlar tarqalishining energiyasini o'zlashtiradi va ularning tarqalishini samarali ravishda kechiktiradi va sinish qarshiligini oshiradi. (Klauzen 1976).

ZTA o'zining ajoyib termal zarba qarshiligi bilan ajralib turadi. Tetragonal-monoklinik faza tarkibining noyob kombinatsiyasi tufayli, bu keramika haroratning tez o'zgarishiga yorilish yoki buzilmasdan bardosh bera oladi, Stress ta'sirida tsirkoniyaning metastabil tetragonal shakliga aylanishi uning alumina matritsasida yoriqlar paydo bo'lishiga qarshi bo'lgan bosim kuchlanishlarini keltirib chiqaradi va qattiqlikni sezilarli darajada oshiradi, shu bilan ZTA ning ish faoliyatini yanada oshiradi..

ZTA nafaqat o'zining kuchliligi bilan faxrlanadi, tetragonal-monoklinik tuzilish va yuqori sinish chidamliligi, balki termal kengayishning past koeffitsienti ham (CTE), uni haddan tashqari haroratni talab qiladigan ilovalar yoki o'lchov barqarorligi muhim bo'lgan muhitlar uchun mos qiladi, nozik komponentlar yoki elektron paketlar kabi.

ZTA tibbiy implant materiallari orasida kimyoviy qarshilik kombinatsiyasi tufayli ajralib turadi, suv yoki tana suyuqliklarida mexanik xususiyatlar va stressga yordam beradigan korroziyaga chidamlilik, Bu uni ortopedik femur boshlari va asetabulyar astarlar kabi tibbiy implantlar uchun asosiy nomzodga aylantiradi.. BioLOX Delta biomateriali ana shunday misollardan biridir; ikkala dastur uchun ortopedik operatsiyalar paytida keng qo'llaniladi.

Korroziyaga qarshilik

ZTA alyuminiy oksidi va sirkonning yuqori xususiyatlariga ega, uni kimyoviy ta'sirga ham, aşınmaya ham yuqori darajada chidamli qiladi, uni korroziyaga moyil muhitlar yoki takroriy ishqalanish yoki mexanik kuchlanish bilan bog'liq ilovalar uchun mukammal qiladi.

Aluminaning qattiqligini zirkoniyaning qattiqligi bilan birlashtirish ajoyib tribologik xususiyatlarni keltirib chiqaradi, bu og'ir yuklar va uzoq muddatli foydalanish bilan komponentlarda mukammal aşınma qarshilikka ega., ortopedik implantlar kabi, suyuqlikni boshqarishda ishlatiladigan kesish asboblari va aşınmaya bardoshli komponentlar (ip qo'llanmalari, podshipniklar, nozullar va boshqalar). Bu kombinatsiya, ayniqsa, ortopedik implantlar kabi tibbiy va sanoat sharoitlarida qo'llaniladi, kesish asboblari yoki suyuqlikni boshqarish (ip qo'llanmalari podshipniklar nozullar va boshqalar).

ZTA ning sinishning mustahkamligi uning alyuminiy oksidi matritsasidagi nozik taqsimlangan sirkon zarralari bilan bog'liq bo'lishi mumkin.. Yoriqlar tarqala boshlaganda, ularning energiyasi ortib, bo'ylab tarqalganda, Ushbu tetragonal zirkoniya donalari transformatsiyani kuchaytirish mexanizmining bir qismi sifatida uni so'rish va tarqatish uchun fazali transformatsiyaga uchraydi. – shuning uchun bu materialning sinish chidamliligi yaxshilanadi.

ZTA keramika ishlab chiqarishdagi muvaffaqiyat yuqori sifatli tsirkoniya va alumina kukunlarini aralashmalardan tozalashdadir.. Sovutish paytida tetragonaldan monoklinikga o'z-o'zidan tsirkoniya o'zgarishiga yo'l qo'ymaslik va suv molekulalari bilan kimyoviysorbtsiyaga moyil bo'lgan metastabil monoklinik faza shakllanishini minimallashtirish uchun sinterlashni nazorat qilish kerak, bu uzoq muddatli foydalanishda past haroratning buzilishiga olib keladi.; Saint-Gobain ZirPro kompaniyasining ZTA keramikasini sinterlash jarayoni bunday noxush hodisalarning oldini olish uchun maxsus yaratilgan.. Yaxshiyamki, Saint-Gobain ZirPro seramikasining ZTA keramikasi bunday hodisalarning oldini olish uchun maxsus ishlab chiqilgan. –

Termal barqarorlik

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) yorilish va buzilmasdan haroratning tez o'zgarishiga bardosh bera oladi, alumina matritsasi ichida tarqalgan tsirkoniya zarralari tufayli issiqlik energiyasini o'zlashtiradi va yorilish va ishdan chiqishni oldini oluvchi bosim kuchlanishlarini yaratadi.. Chunki ZTA issiqlik energiyasini juda samarali o'zlashtiradi, bu material yuqori haroratga chidamlilikni talab qiladigan ilovalar uchun ajoyib tanlovdir.

Alumina matritsasiga tsirkoniya qo'shilishi sinish chidamliligini oshirishi va bir vaqtning o'zida mustahkamlik va aşınma qarshilik kabi mexanik xususiyatlarni yaxshilashi mumkin.. ZTA ning sinish chidamliligi oshishi stress ta'sirida atrof-muhit haroratida metastabil tetragonal fazadan monoklinik fazaga o'tish bilan bog'liq.; alumina tarkibiga qaraganda kichikroq zirkoniya donalari bilan kuchaygan effekt.

Biolox Delta kabi ZTA materiallarida tetragonal tsirkoniya fazasini saqlab qolish uchun stabilizatorlar tez-tez ishlatiladi.; ammo, shunga o'xshash natijalarga zarrachalar taqsimoti va sinish chidamliligi nuqtai nazaridan stabilizatorlarsiz erishish mumkin.

Alumina va tsirkonning kombinatsiyasi mustahkamligidan ustun bo'lgan ilg'or keramika hosil qiladi, sinish chidamliligi, elastiklik va qattiqlik – strukturaviy ishlash va korroziyaga chidamlilikni talab qiladigan ilovalar uchun zarur bo'lgan xususiyatlar. ZTA keramikasi ustunlik qiladi 99% alumina keramikasi iqtisodiy jihatdan tejamkor bo'lib, maxsus dastur ehtiyojlarini yanada samarali qondirish; ularning nisbati hatto maxsus moslashtirilishi mumkin.