Zirkoniya bilan mustahkamlangan alyuminiy oksidi bilan tengsiz mustahkamlik (ZTA) Keramika
Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) seramika misli ko'rilmagan qattiqlik bilan faxrlanadi. Ular yuqori aşınma qarshilik bilan faxrlanadilar, kundalik vazifalarni oson bajarish uchun kimyoviy inertlik va past ishqalanish – metallarga qaraganda yuqori qattiqlik va qattiqlik haqida gapirmaslik kerak.
ZTA alumina matritsasidagi metastabil tetragonal tsirkoniyali polikristal aglomeratlarni o'z ichiga oladi, ular stress ta'siri ostida monoklinik shaklga o'tadi., shunday qilib siljish deformatsiyasini tarqatadi va yoriqlar tarqalishini to'xtatadi, odatda transformatsion qattiqlashuv deb nomlanadi.
Korroziyaga chidamli
ZTA sof alumina bilan solishtirganda yuqori kimyoviy qarshilikni taklif etadi va buzilishsiz ekstremal haroratlarga bardosh bera oladi., qattiq muhit va sharoitlarda sanoat ilovalari uchun ideal material tanloviga aylantiradi.
ZTA ning mustahkamligi energiyani tarqatadigan va yutuvchi tsirkoniya zarralari bilan yaxshilanadi, yorilishning oldini olishga yordam beradi. Itriy oksidi bilan qo'shilganda, Stress paytida tsirkoniya metastabil tetragonal fazadan monoklinikga o'tadi, bu esa sinish chidamliligini oshiradigan siqilish kuchlanishlarini yaratadi..
ZTA kabi sirkoniya asosidagi keramika tarkibida termal zarbaga qarshi turish uchun alumina zarralari mavjud.. Bu silliqlash va kesish kabi yuqori samarali dasturlarda yorilish yoki nosozliklarsiz tez harorat o'zgarishiga bardosh berishga imkon beradi; uning past chiziqli va burilishli kengayishi ajoyib yuk ko'tarish qobiliyati va ishlash qobiliyatini ta'minlaydi. ZTA faxrlanadi 2-3 sof aluminiy oksidi bilan solishtirganda bir necha baravar kuchli valentlik kuchiga ega bo'lib, istisno yuk ko'tarish qobiliyati va ishlash qobiliyati uchun past chiziqli / buralish kengayish koeffitsientiga ega..
Yuqori qattiqlik
ZTA aluminaning mustahkamligi va chidamliligini sirkoniy mustahkamlovchi bilan birlashtirib, talabchan ilovalar uchun ajoyib materialdir.. Bu kombinatsiya misli ko'rilmagan kuch beradi, sinish chidamliligi, bir paketdagi elastiklik va qattiqlik xususiyatlari.
Klaussen yilda kashf etilgan 1976 aluminaga barqaror bo'lmagan tsirkoniya qo'shilishi uning sinish chidamliligini sezilarli darajada oshiradi, uning matritsasi ichida tarqalgan dispers nozik tetragonal cho'kmalarning tetragonal-monoklinik o'zgarishi tufayli. Bunday metastabil cho'kmalarning o'zgarishi yaqinlashib kelayotgan yoriq old tomoni yoki ularning cheklanishidan xalos bo'lishning boshqa manbasi tomonidan chiqarilgunga qadar cheklanadi., masalan, erish orqali.
Issiq presslangan 10mol% yttria-stabillangan tsirkoniya (10YSZ), dan o'z ichiga olgan zarrachalar yoki trombotsitlar bilan mustahkamlangan 0 30 wt% alumina tarkibi qattiq kuchga duchor bo'ldi, havoda 1000C da sinish chidamliligi va sekin yoriq o'sishi sinovlari. Natijalar shuni ko'rsatdiki, trombotsitlar kompozitlari uchun maksimal egiluvchanlik va sinish chidamliligiga ushbu kompozitsion tarkib bilan erishilgan..
Yuqori kuchlanish kuchi
Zirkoniyali keramika g'ayrioddiy kuch kombinatsiyasini taklif qiladi, chidamlilik, va an'anaviy texnik keramikadan ancha ustun turadigan ko'p qirrali. ZTA kabi zirkonli formulalar bugungi kunning eng qiyin ilovalari uchun yechimlarni taqdim etadi, shu jumladan og'ir muhitlarga bardosh beradigan aerokosmik komponentlardan uzoq umr ko'rish uchun mo'ljallangan keyingi avlod biotibbiy implantlarigacha. – bugungi kunning eng dolzarb ehtiyojlari uchun ishonchli yechimlarni taqdim etish.
ZTA o'zining yuqori egilish kuchi tufayli boshqa materiallar orasida ajralib turadi, sinish chidamliligi va metastabil tetragonal fazasi tufayli yoriqning tarqalishiga qarshilik. Past haroratda monoklinik tsirkoniyaga aylanishi keyingi o'sishni to'xtatish uchun yorilish oldidagi zonani siqib chiqaradi..
Yttria qisman barqarorlashtirilgan sirkoniya (Y-TZP) va serium qisman stabillashgan sirkon (Nima - TZP) yttria yoki seriyni past haroratlarda ushlab turish orqali tetragonal fazani ushlab turish tufayli ZTA ga o'xshash ajoyib qattiqlik xususiyatlarini namoyish etadi, ko'proq boshqariladigan harorat oralig'ida transformatsiyaga ruxsat berish va alumina hamkasblariga qaraganda tsiklik yuklash sinovlarida kamroq sirt shikastlanishini ko'rsatadi..
Kam ishqalanish
Zirkoniya mavjud bo'lgan eng qiyin muhandislik keramikalaridan biridir va uning past ishqalanish xususiyatlari moylash talablarini kamaytirish bilan birga aşınma qarshiligini oshirishga yordam beradi..
ZTA keramikasi maksimal mustahkamlik uchun aluminani o'z ichiga oladi. Bu alumina matritsasidagi metastabil yttria-stabilizatsiyalangan tetragonal tsirkoniya zarralarini o'zgarmagan holda qolishiga imkon beradi., qolgan donalar o'zaro bog'langan tarmog'i tufayli kristallanadi.
Nazorat qilinadigan tarkib va ishlov berish sharoitlari sinterlash haroratidan sovutilganda tetragonaldan monoklinikga o'z-o'zidan o'tish sodir bo'lmasligini ta'minlaydi., sinish chidamliligini sinashda ko'p urish qobiliyatiga hissa qo'shadi. Bundan tashqari, Kichik don o'lchamli alumina-tsirkonli kompozitlarning yuqori bir xilligi yorilish energiyasining pasayishiga olib keladi, bu esa o'z navbatida olmos girinti sinovlarida qisqaroq yoriqlar uzunligiga olib keladi..
Yuqori termal kengayish
Alumina matritsasining bog'lanish kuchi tetragonal tsirkoniya zarralarini sovutganda monoklinik tsirkoniyaga o'tishini oldini olishga imkon beradi., shunday qilish 10 mol % yttria-stabillangan tsirkoniy-alyuminiy kompozitlari barqaror va yorilishsiz.
Zirkoniyaga seriy qo'shilishi uni qisman barqarorlashtirishga imkon beradi (Nima - TZP). Ce-TZP tetragonal fazasini xona haroratida saqlaydi va qattiqlikni sezilarli darajada oshiradi, an'anaviy stomatologik keramika materiallariga nisbatan sinish chidamliligi va egilish kuchi.
Ce-TZP ni o'z ichiga olgan zirkonli qattiq alyuminiy oksidi kompozitlari, yttria-stabillangan tsirkoniya (Y-TZP), yoki magneziya bilan barqarorlashtirilgan zirkoniya (Mg-PSZ) alumina va monolit tsirkoniyadan ham ustun bo'lgan ajoyib qattiqlikni namoyish etadi, ZTA ni tibbiy implantlar kabi talabchan ilovalar uchun mukammal nomzod qilish, aerokosmik komponentlar va sanoat mashinalari. ZTA shuningdek, kislotalardan himoya qiluvchi ko'plab kimyoviy qarshilik xususiyatlariga ega, tuz eritmalari, erigan tuzlar gidroksidi, shuningdek, yuqori haroratlar.