Zirconia Toughened Alumina fun Awọn ohun elo To ti ni ilọsiwaju
ZTA jẹ ohun elo alumina-zirconia, yato si nipa superior agbara ati toughness. Ti a ṣejade nipasẹ iyipada ti aapọn ti awọn patikulu tetragonal zirconia ti o dara ni matrix alumina kan.
Awọn ohun elo seramiki Zirconia jẹ awọn ohun elo imọ-ẹrọ iyalẹnu, Iṣogo o tayọ líle, gbona iduroṣinṣin, wọ resistance ati awọn agbegbe iṣẹ nibiti ọpọlọpọ awọn ohun elo amọ miiran ko le ṣe. Awọn irin ati awọn pilasitik nìkan ko le ṣe afiwe. Siwaju sii, Awọn ohun elo amọ zirconia tun ṣafihan lile lile fun ṣiṣe awọn irinṣẹ.
Agbara
ZTA duro ni ita laarin awọn ohun elo seramiki pẹlu agbara iyasọtọ rẹ ati lile, wọ resistance, ailagbara kemikali, kekere edekoyede olùsọdipúpọ, ipin lile/lile giga ati alafisọdipupo igbona igbona kekere ti o kere ju ni akawe si pupọ julọ awọn miiran – ṣiṣe ni ohun elo pipe fun awọn ohun elo bii awọn irinṣẹ gige. Siwaju sii, biocompatibility rẹ tun jẹ ki ZTA jẹ yiyan ohun elo ti o wuyi.
ZTA jẹ asọye nipasẹ pinpin iṣọkan aṣọ giga ti awọn patikulu tetragonal zirconia laarin matrix alumina kan. Eyi jẹ aṣeyọri nipa lilo awọn imupọ adapọ fafa bii milling boolu ati mimu agbara agbara-giga; ni kete ti idapọmọra papọ awọn powders le lẹhinna ṣe agbekalẹ sinu paati ti a pinnu nipa lilo titẹ gbigbẹ, isostatic titẹ, abẹrẹ igbáti tabi extrusion imuposi.
Zirconia tuka jakejado matrix alumina kan ṣe ilọsiwaju lile lile fifọ nipasẹ gbigba ati pipinka agbara kiraki, mọ bi transformation toughening. Zirconia tun ṣe alabapin lati wọ resistance nipasẹ iṣelọpọ awọn aapọn compressive eyiti o ṣe idiwọ itankale kiraki – mọ bi ara-didasilẹ – ṣiṣe ZTA yiyan ohun elo ti o tayọ fun awọn kẹkẹ lilọ.
Lile
Zirconia toughened Alumina (ZTA) awọn ohun elo amọ n ṣogo agbara iyalẹnu ati lile lile fifọ, ṣiṣe wọn ni pipe fun lilo kọja ọpọlọpọ awọn ohun elo ati awọn agbegbe. Resilience ti o lapẹẹrẹ yii wa lati iyipada alakoso wahala ti o fa wahala ti itanran, awọn patikulu tetragonal zirconia ti a tuka ni iṣọkan ti tuka laarin matrix alumina kan; wahala nfa iyipada alakoso lati ṣe agbejade awọn nẹtiwọọki microcrack ti zirconia-alumina ti o fa agbara ti itankale kiraki ni imunadoko ni idaduro itankale wọn lakoko ti o pọ si resistance fifọ. (Clausen 1976).
ZTA duro jade nitori idiwọ mọnamọna igbona ti o lapẹẹrẹ. Ṣeun si apapọ alailẹgbẹ rẹ ti akopọ apakan tetragonal-monoclinic, seramiki yii le koju awọn iyipada iyara ni iwọn otutu laisi fifọ tabi fifọ, lakoko ti iyipada ti o fa aapọn ti zirconia sinu fọọmu tetragonal metastable rẹ n ṣe awọn aapọn compressive eyiti o koju dida awọn dojuijako laarin matrix alumina rẹ ati mu lile pọ si ni pataki nitorinaa siwaju si ilọsiwaju iṣẹ ZTA.
ZTA ṣogo kii ṣe alagbara rẹ nikan, tetragonal-monoclinic be ati ki o ga egugun toughness, sugbon tun kan kekere olùsọdipúpọ ti gbona imugboroosi (CTE), jẹ ki o dara fun awọn ohun elo to nilo awọn iwọn otutu tabi awọn agbegbe nibiti iduroṣinṣin iwọn jẹ pataki, gẹgẹ bi awọn konge irinše tabi itanna jo.
ZTA duro jade laarin awọn ohun elo gbingbin iṣoogun nitori apapọ rẹ ti resistance kemikali, awọn ohun-ini ẹrọ ati aapọn ṣe iranlọwọ resistance ipata ninu omi tabi awọn fifa ara, ṣiṣe ni oludije akọkọ fun awọn aranmo iṣoogun gẹgẹbi awọn ori abo abo orthopedic ati awọn ila acetabular. BioLOX Delta biomaterial jẹ ọkan iru apẹẹrẹ; ti a lo lọpọlọpọ lakoko awọn iṣẹ abẹ orthopedic fun awọn ohun elo mejeeji.
Ipata Resistance
ZTA ṣe igberaga awọn ohun-ini giga ti alumina mejeeji ati zirconia, ṣiṣe awọn ti o gíga sooro si mejeeji kemikali kolu ati yiya, ṣiṣe ni pipe fun awọn ohun elo ti o kan awọn agbegbe ti o ni ipata tabi ijakadi atunwi tabi aapọn ẹrọ.
Apapọ líle ti alumina pẹlu awọn abajade lile zirconia ni awọn ohun-ini tribological ti o dara julọ ti o jẹ ki atako yiya ti o dara julọ ni awọn paati pẹlu awọn ẹru iwuwo ati lilo igba pipẹ, gẹgẹbi awọn aranmo orthopedic, Awọn irinṣẹ gige ati wọ awọn paati sooro ti a lo ninu iṣakoso omi (o tẹle awọn itọsọna, bearings, nozzles ati be be lo). Ijọpọ yii wulo ni pataki ni awọn eto iṣoogun ati ile-iṣẹ bii awọn aranmo orthopedic, gige irinṣẹ tabi ito isakoso (o tẹle awọn itọsọna bearings nozzles ati be be lo).
ZTA ti mu ilọsiwaju lile lile ṣẹku le jẹ ikasi si awọn patikulu zirconia ti o pin daradara ni matrix alumina rẹ. Nigbati awọn dojuijako bẹrẹ lati tan, nigbati agbara wọn ba pọ si ati tan siwaju pẹlu, Awọn irugbin zirconia tetragonal wọnyi faragba iyipada alakoso lati fa ati tuka gẹgẹ bi apakan ti ẹrọ toughing iyipada – nitorinaa ilọsiwaju lile lile ti ohun elo yii.
Aṣeyọri ni iṣelọpọ ZTA seramiki wa ni lilo didara didara zirconia ati awọn erupẹ alumina laisi awọn aimọ. Sintering gbọdọ wa ni iṣakoso lati yago fun iyipada tetragonal-si-monoclinic zirconia lẹẹkọkan lakoko itutu agbaiye ati lati dinku idasile ipele monoclinic metastable eyiti o ni ifaragba si kemisorption pẹlu awọn ohun elo omi ti o yori si ibajẹ iwọn otutu kekere lori lilo igba pipẹ.; Ilana sintering seramiki ti Saint-Gobain ZirPro ti ZTA ni a ṣẹda ni pataki lati yago fun iru awọn iyalẹnu aifẹ bẹ.. Ni Oriire Saint-Gobain ZirPro seramiki's ZTA seramiki jẹ apẹrẹ pataki lati ṣe idiwọ iru awọn iyalẹnu lati ṣẹlẹ. –
Gbona Iduroṣinṣin
Zirconia toughened Alumina (ZTA) le koju awọn ayipada iyara ni iwọn otutu laisi fifọ tabi fifọ, O ṣeun si awọn patikulu zirconia ti o tuka laarin matrix alumina ti n gba agbara ooru ati ṣiṣẹda awọn aapọn titẹ ti o ṣe idiwọ gige ati ikuna.. Nitori ZTA n gba agbara gbona ni imunadoko, ohun elo yii jẹ yiyan ti o dara julọ fun awọn ohun elo eyiti o beere resistance otutu otutu.
Afikun zirconia si matrix alumina le ṣe alekun lile lile fifọ nigbakanna ni ilọsiwaju awọn ohun-ini ẹrọ bii agbara ati wọ resistance. Lile lile fifọ ti o pọ si ni ZTA jẹ abuda si iyipada ti o ni aapọn lati ipele tetragonal metastable si ipele monoclinic ni awọn iwọn otutu ibaramu.; ipa kan ti o pọ si nipasẹ awọn iwọn ọkà zirconia kekere ju awọn ti o wa ni alumina.
Awọn amuduro nigbagbogbo n ṣiṣẹ nigbagbogbo lati tọju ipo tetragonal zirconia ni awọn ohun elo ZTA gẹgẹbi Biolox Delta; sibẹsibẹ, iru awọn esi le ṣee waye laisi awọn amuduro ni awọn ofin ti pinpin patiku ati lile lile fifọ.
Apapo alumina ati zirconia ṣẹda seramiki to ti ni ilọsiwaju ti o tayọ ni agbara, egugun toughness, elasticity ati lile – awọn abuda ti o ṣe pataki si awọn ohun elo to nilo iṣẹ igbekalẹ ati resistance ipata. ZTA amọ ṣọ lati outperform 99% alumina seramics ni jijẹ iye owo-doko lakoko ti o pade ohun elo kan pato nilo diẹ sii daradara; ipin wọn le paapaa ṣe deede ni pataki.