Sanoat ilovalari uchun ilg'or qattiqlik

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) keramika komponentlari sanoat ilovalari uchun ishlash va uzoq umr ko'rish uchun alyuminiy oksidining qattiqligi va mustahkamligini zirkoniyaning yuqori sinish chidamliligi bilan birlashtiradi..

Alumina matritsasi ichiga joylashtirilgan nozik tetragonal tsirkoniya zarralarining stress ta'siri ostida o'zgarishi ZTA materiallarini yuqori kuch va qattiqlikka olib keladi., turli og'ir muhitlarda foydalanish uchun javob beradi.

Qattiqlik

ZTA materiallari alumina qattiqligini sirkoniyaning qattiqligi bilan birlashtirib, aşınmaya va aşınmaya misli ko'rilmagan qarshilik ko'rsatadi.. Bu ta'sir stressdan kelib chiqqan transformatsiyani kuchaytirish orqali mumkin bo'ladi: stress bo'lganda, tsirkoniya zarralari metastabil tetragonal fazadan barqaror monoklinik shaklga o'tadi.; Ushbu strukturaviy o'zgarish natijasida hosil bo'lgan hajmning kengayishi alumina matritsasidagi har qanday yoriqlarni yopishga yordam beradi va qattiqlikni sezilarli darajada oshiradi.

ZTA tarkibida sinterlash jarayonida alumina matritsasiga aylanadigan sirkoniya trombotsitlari mavjud, sinish chidamliligini oshirish bilan birga sinish chidamliligi va mustahkamligini yaxshilash, Y-TZP ga qaraganda kattaroq egilish kuchiga ega va uning tsiklik charchoq kuchidan ikki baravar ko'p bo'lgan materialni yaratish. Aluminaning qattiqligining sirkoniy mustahkamligi bilan kombinatsiyasi ZTA ni shikastlanishga chidamliligini talab qiluvchi sanoat ilovalari uchun ajoyib material tanloviga aylantiradi..

Chidamlilik

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi (ZTA) ajoyib egilish va siqilish kuchlari bilan faxrlanadi, aluminaga teng past termal kengayish va ajoyib aşınma qarshilik xususiyatlariga ega.

Zirkoniya bilan mustahkamlangan alumina qattiq alumina matritsasiga stress ta'siri ostida tetragonal tsirkoniya donalarini qo'shish orqali hosil bo'ladi., ularni o'z tarkibiga qamrab olgan holda, butun hududga tarqalish o'rniga mahalliy hududlarga aylanishini cheklaydi.

Bu mexanizm alumina-tsirkon kompozitlarini kimyoviy so'rilish orqali suvning singishiga chidamliligi tufayli monolit tsirkoniyaga qaraganda ancha mustahkam qiladi.; monolitik zirkoniya qutbli suv molekulalarini o'zlashtirishi mumkin, bu esa past haroratning buzilishiga olib keladi va uzoq muddatli foydalanishdan keyin parchalanadi..

ZTA, boshqa tarafdan, Strukturaviy xususiyatlar va kimyoviy qo'shimchalar orqali ushbu tetragonaldan monoklinikga o'tishni osonlashtirish uchun maxsus ishlab chiqilgan.. CeramTec misol sifatida Biolox Delta ZTA ni sotadi; Ushbu formulada tsirkoniya fazasida qattiqlashuv mexanizmlarini osonlashtirish uchun itriya va stronsiy aluminat mavjud va shuning uchun yuqori haroratli muhitlarga bardosh berib, past haroratning buzilishi xavfi kamroq..

Korroziyaga qarshilik

ZTA keramikasi alumina hamkasblariga qaraganda yuqori korroziyaga chidamliligini ta'minlaydi va shuning uchun qattiq muhitga ta'sir qiladigan uskunalarda ishlatilishi mumkin.. Bundan tashqari, ZTA yuqori haroratga bardosh bera oladi va yuqori kimyoviy barqarorlikni ta'minlaydi.

Garvi va boshqalar (1975) qo'shishni ko'rsatdi 10-20% Stabillashtirilmagan zirkoniya alyuminiy oksidi bilan solishtirganda qattiqlikni sezilarli darajada oshirishi mumkin, transformatsiyani kuchaytirish orqali. Bu jarayon nozik dispersli tetragonal metastabil cho‘kmalar stress ostida monoklinik tsirkoniyaga aylanganda sodir bo‘ladi, bu esa yoriqlarni siqib chiqaradigan va ularning tarqalishini sekinlashtiradigan yoki to‘xtatib turadigan hajm kengayishiga olib keladi..

Bu mexanizm deformatsiyadan kelib chiqadigan stresslarga o'xshaydi; ammo, faza o'zgarishiga olib kelishi uchun stress maydoni etarlicha katta bo'lishi kerak; ZTA namunalaridagi yoriqlar uchun bu energiya sinish joylaridagi egilish kuchlanishlaridan kelib chiqadi.

Issiqlikka qarshilik

Zirkoniya qattiq alyuminiy oksidi juda yuqori erish nuqtasi va korroziyaga chidamliligiga ega., uni tez-tez yuqori haroratga duchor bo'lgan uskunalar uchun ideal material qiladi. Bundan tashqari, bu variant standart aluminaga qaraganda ko'proq ishqalanish qarshiligiga ega, yuqori darajadagi kinetik energiya ta'sirida bo'lgan uskunalarning eskirishini kamaytirishga yordam beradi.

ZTA keramikasi tetragonal tsirkoniya zarralarini alumina matritsasiga stress ta'sirida o'zgartirish orqali yaratiladi., ular ichida yoriqlar tarqalishiga to'sqinlik qiluvchi bosim kuchlanishlarini yaratish, sinish yoki yorilishsiz termal zarba qarshiligini ta'minlagan holda kuch va mustahkamlikni oshirish. Ular mukammal termal zarba qarshiligiga ega; stress ostida sinish yoki yorilishsiz haroratning tez o'zgarishiga qarshilik ko'rsatish.

Zirkon bilan mustahkamlangan alumina o'zining keng xususiyatlari tufayli ko'plab sohalarda ko'p qo'llaniladi.. Mashinasozlik uni nasos komponentlari va qistirmalari uchun ishlatadi; yarimo'tkazgichni qayta ishlash termal barqarorligi va mustahkamligi tufayli undan foydalanadi; aerokosmik, avtomobilsozlik va energetika sanoati korroziyaga va qattiq kimyoviy moddalarga chidamliligi tufayli uni dvigatel qismlari sifatida ishlatadi.; u hatto dental implantlar uchun yuqori egilish kuchiga ham bardosh bera oladi!