Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi

Alumina-tsirkon kompozitlari nozik tetragonal tsirkoniya zarralarini stress ta'sirida qattiqga aylantirish orqali qattiqlashadi., haddan tashqari kuch va qattiqlikka ega bo'lgan kuchli materiallar, ularni turli ilovalar va muhitlarga moslashtiradi.

ZTA namunalarini ishlab chiqarish uchun gelcasting ishlatilgan, har xil qattiq yuklamalar bilan atala tayyorlashni optimallashtirishga katta e'tibor qaratildi, qoliplash va deformatsiya jarayonlari, erituvchi bilan quritish (havoga nisbatan osmotik quritish), da piroliz va sinterlash jarayonlari 1550 va 1650 quritish uchun degC. Zichlik, qattiqlik, gelkastlash yordamida tayyorlangan barcha namunalarda sinish chidamliligi va egilish mustahkamligini baholash o'tkazildi.

U yuqori qattiqlikka ega

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) yuqori qattiqligi tufayli talabchan ilovalar uchun ideal. Jel quyish yordamida ishlab chiqarilgan, ZTA boshqa keramika materiallariga nisbatan tejamkorlik va yuqori quvvatga ega. ZTA haroratlarga bardosh bera oladi 1650 degC, shu bilan birga, jel quyish va sinterlash texnikasi yordamida birlashtirilgan itriya-stabillangan tsirkoniya va alumina kukunlaridan tashkil topganligi sababli iqtisodiy jihatdan samarali bo'lib qoladi..

ZTA keramikasi tetragonaldan monoklinik fazaga o'tishi tufayli ajoyib qattiqligi bilan ajralib turadi., sinish chidamliligini ikki barobar oshirish. Bu mexanizm ularning tegishli fazalari orasidagi elastik modul o'rtasidagi farq tufayli yuzaga keladi – mos ravishda sirkon va alumina – Ya'ni, fazali transformatsiya paytida hosil bo'lgan stress maydonlari aslida yoriqlar tarqalishini yumshatadi, bu esa ZTA ni an'anaviy alumina keramikalariga qaraganda ancha qattiqroq qiladi..

Zirkoniy bilan mustahkamlangan alumina AlN dan yuqori qattiqlik va sinish chidamliligi bilan faxrlanadi., shuningdek, ushbu materiallarning ikkalasiga nisbatan yuqori egilish kuchi, avtomobil va barqaror energiya dasturlari uchun ajoyib nomzod qiladi. Bundan tashqari, ZTA yuqori issiqlik zarbalariga qarshilik va yaxshi elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega, avtomobil va boshqa tibbiy maqsadlarda foydalanish uchun mos qilish; bundan tashqari, ZTA sutemizuvchilar hujayralarida DNK shikastlanishi yoki kanserogenetik ta'sir ko'rsatmaydi, mukammal mexanik xususiyatlari va biologik moslik xususiyatlari tufayli dental implant materiali sifatida potentsial foydalanishni ta'minlaydi.

U yuqori qattiqlikka ega

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA), yoki sirkoniy bilan mustahkamlangan alumina, alumina va tsirkonyumdan tashkil topgan keramik material bo'lib, yuqori egiluvchanlik kabi ajoyib mexanik xususiyatlarni taqdim etadi., sinish chidamliligi, elastiklik, qattiqlik va aşınma qarshilik. Ushbu materiallar orasidagi nisbat maxsus ilovalarni qondirish uchun osongina o'zgartirilishi mumkin; ZTA mahsulotlari sof tsirkoniya bilan ishlab chiqarilgan mahsulotlardan ustun turadi, shu bilan birga tejamkorroqdir.

Ushbu material biologik muvofiqligi va uzoq muddatli yuk ko'tarish qobiliyati tufayli son suyagi boshlarini va asetabulyar astarlarni almashtirishda muvaffaqiyatli qo'llanilgan.. Biroq, uning yaroqliligi avvalo in vivo baholanishi kerak.

ZTA o'zining metastabil tetragonal tuzilishi va alumina matritsasidan siqish kuchi tufayli yuqori qattiqlikka erishadi., bu erda yuqori kuchlanish kuchlanishlari transformatsiyaning qattiqlashishiga olib keladi; ya'ni, alumina matritsasidan siqish kuchlari ta'sirida tsirkoniya monoklinik shakllarga aylanadi., yorilish tarqalishini sekinlashtiradigan yoki to'xtatadigan stress energiyasini ishlab chiqarish va shu bilan yorilish tarqalishini oldini oluvchi transformatsiyani kuchaytiruvchi effektlarni keltirib chiqaradi..

ZTA sezilarli darajada yaxshilangan egilish kuchiga ega 99% alumina keramikasi metastabil tetragonal fazasi va alumina matritsasi tufayli, bu borada uni sezilarli darajada ortda qoldirdi. Biroq, alumina-tsirkonli kompozitlar bir hilligi pastligi va havoni ushlab turishi, shuningdek, nuqta nuqsonlari va egilish kuchining pasayishiga olib keladigan zarrachalar aglomeratsiyasi tufayli mo'rtlashishi mumkin. – ammo uning ishlashi tibbiy va sanoat ilovalarida an'anaviy alumina keramikadan ustundir.

U yuqori quvvatga ega

Zirkon bilan mustahkamlangan alumina juda bardoshli materialdir, bu uni yuk ko'taruvchi ilovalar uchun mos qiladi. Nozik tetragonal tsirkoniya zarralarini alumina matritsasiga stress ta'sirida o'zgartirish orqali ishlab chiqarilgan., uning ishlab chiqarilishi ajoyib kuch va qattiqlik xususiyatlariga ega bo'lgan zarrachalarning bir xil taqsimlanishiga olib keladi.

Seramika kimyoviy korroziyaga ham juda chidamli. Tana suyuqliklari va kimyoviy moddalarning takroriy ta'siriga bardosh berish qobiliyati tufayli u ko'plab maqsadlarda, shu jumladan tibbiy implantlar va stomatologik materiallar uchun javob beradi..

ZTA termal zarbaga chidamliligi bilan ham ajralib turadi, chunki uning alumina matritsasi ichida tarqalgan tsirkon zarralari issiqlik energiyasini o'zlashtiradi va yoriqlar paydo bo'lishining oldini olish uchun siqish kuchlanishlarini yaratadi. – bu ZTA keramikasidan o'choq komponentlari va turbinali dvigatel qismlari kabi yuqori haroratli ilovalar uchun shikastlanish yoki ishdan chiqish xavfisiz xavfsiz foydalanish imkonini beradi..

ZTA o'z kuchini tuzilishi va nanozarrachalar taqsimotidan oladi, shuningdek, ishonchlilikni oshirish uchun issiq izostatik presslash va an'anaviy sinterlash. Qo'shimcha moslashuvchanlik uchun, u molekulalarni qattiq moddalarga aylantiradigan sol-gel ishlab chiqarish usullari yordamida ham ishlab chiqarilishi mumkin – bu holda alumina kukuni va tsirkoniya kukunlarini jelga o'xshash suyuqlikda birlashtirib, so'ngra pechda pishirilgunga qadar turli shakllarda hosil bo'lishi mumkin, ular qolipdan ajratilgunga qadar va quritilgunga qadar o'zgartirilgan kristall bilan ZTA ni olish uchun quritiladi., atom, yuqori zichlik va o'zgartirilgan kristalni ko'rsatadigan ZTA ni keltirib chiqaradigan elektron holatlar, atom holatlari, shuningdek o'zgartirilgan kristall tuzilmalar, o'zgartirilgan kristall tuzilmalari, shuningdek o'zgartirilgan kristal, kristallning o'zgarishiga olib keladigan atom holatlari, ishonchliligini oshirish uchun atom holatlari.

U yuqori harorat qarshiligiga ega

ZTA materiali yuqori haroratga chidamliligini ta'minlaydi, uni haddan tashqari chidamlilikni talab qiladigan ilovalar uchun mos qilish. Bundan tashqari, uning korroziyaga chidamliligi va yuqori egilish kuchi ZTA ni haroratgacha uzoq muddatli ta'sir qilish uchun mos qiladi. 1773 K – yuqori issiqlik darajasiga uzoq muddatli uskunalar ta'sir qilish uchun ajoyib tanlov qilish.

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, sirkon aluminaning mexanik xususiyatlarini yaxshilaydi, ayniqsa, uning qattiqligi va egiluvchanligi. Bu ta'sir zirkoniya zarralari stress ostida bo'lganda alumina matritsasida siqish kuchlanishini hosil qilganligi sababli yuzaga keladi; bu siqilish kuchlanishi yorilish tarqalishini kamaytirishga yordam beradi va bir vaqtning o'zida sinish mustahkamligini oshiradi.

ZTA kompozitlarining ishlashiga ko'plab omillar ta'sir qiladi, uning sinterlash usullari va harorati, shuningdek qo'shilgan zirkoniya miqdori kabi. Umuman, ko'proq zirkoniya qo'shilishi ishlashni yaxshilashga intiladi; ammo haddan tashqari ko'p zirkoniya uning egilish kuchini, shuningdek, sinish mustahkamligini kamaytirishi mumkin.

Alumina-tsirkon bilan mustahkamlangan alumina (BU) turli sanoat ilovalarida qo'llaniladigan ilg'or texnik keramik materialdir. Alumina va tsirkonyum oksididan qurilgan, bu materialning egiluvchanligi va sinish chidamliligini oshiradigan keramik bog'lar bilan bog'langan., AZT pechlar va pechlar kabi yuqori haroratga duchor bo'lgan mashinalar uchun ajoyib materialdir.