Agbara ti ko ni ibamu Pẹlu Zirconia Toughened Alumina (ZTA) Awọn ohun elo amọ
Zirconia toughened Alumina (ZTA) seramiki nṣogo lile ti ko ni afiwe. Nwọn ṣogo superior yiya resistance, inertness kemikali ati ija kekere fun iṣẹ ailagbara ni awọn iṣẹ ṣiṣe lojoojumọ – ko si darukọ ti o ga líle ati gígan ju awọn irin.
ZTA pẹlu metastable tetragonal zirconia polycrystal agglomerates ninu matrix alumina ti o faragba aapọn-iyipada alakoso si fọọmu monoclinic labẹ aapọn., bayi n tuka igara rirẹ-ori ati didaduro itankale kiraki, commonly mọ bi transformation toughening.
Ibajẹ Resistant
ZTA nfunni ni resistance kemikali ti o ga julọ ni akawe si alumina mimọ ati pe o le koju awọn iwọn otutu to gaju laisi ibajẹ, ṣiṣe ni yiyan ohun elo pipe fun awọn ohun elo ile-iṣẹ ni awọn agbegbe lile ati awọn ipo.
Agbara ZTA jẹ imudara nipasẹ awọn patikulu zirconia eyiti o tuka ati fa agbara, ran idilọwọ wo inu. Nigba ti doped pẹlu yttrium oxide, zirconia yipada lati ipele tetragonal metastable si monoclinic lakoko aapọn lati ṣẹda awọn aapọn titẹ ti o pọ si lile lile fifọ..
Awọn ohun elo seramiki ti o da lori Zirconia gẹgẹbi ZTA ni awọn patikulu alumina lati koju ijaya gbona. Eyi ngbanilaaye lati koju awọn iyipada iwọn otutu ti o yara laisi fifọ tabi ikuna ni awọn ohun elo iṣẹ ṣiṣe giga bi lilọ ati gige; Laini ila kekere rẹ ati imugboroja torsional n pese awọn agbara ti o ni ẹru ti o tayọ ati awọn agbara iṣẹ. ZTA ṣogo 2-3 awọn akoko agbara fifẹ ti o lagbara ni akawe si alumina mimọ lakoko ti o ni awọn iye iwọn ila opin / torsional kekere fun awọn agbara gbigbe ẹru alailẹgbẹ ati awọn agbara iṣẹ.
Gidigidi giga
ZTA darapọ agbara ati agbara ti alumina pẹlu zirconia toughening fun ohun elo alailẹgbẹ fun awọn ohun elo ibeere. Ijọpọ yii nfunni ni agbara ailopin, egugun toughness, elasticity ati líle-ini ninu ọkan package.
Claussen ṣe awari ni 1976 pe fifi zirconia ti ko ni iduroṣinṣin si alumina ṣe pataki mu ki lile lile rẹ pọ si, nitori iyipada tetragonal-monoclinic ti awọn itọsẹ tetragonal itanran tuka ti o tuka laarin matrix rẹ.. Iru awọn itọsi metastable ni a ni ihamọ lati yipada titi ti o fi tu silẹ nipasẹ iwaju kiraki ti o sunmọ tabi orisun iderun miiran lati ihamọ wọn., gẹgẹ bi awọn nipa yo kuro.
Gbona-tẹ 10mol% yttria-iduroṣinṣin zirconia (10YSZ), fikun pẹlu boya particulates tabi platelets ti o ni lati 0 si 30wt% akoonu alumina ti wa labẹ agbara lile, egugun toughness ati ki o lọra kiraki idagbasoke igbeyewo ni 1000C ni air. Awọn abajade ti ṣe afihan pe agbara iyipada ti o pọju ati lile lile ṣẹ egungun fun awọn akojọpọ platelet ni a ṣe pẹlu akoonu akojọpọ yii..
Agbara Fifẹ giga
Awọn ohun elo amọ Zirconia nfunni ni apapọ agbara iyalẹnu kan, resilience, ati versatility ti o jina ju awọn ohun elo imọ-ẹrọ ibile lọ. Awọn agbekalẹ Zirconia bii ZTA n pese awọn solusan fun awọn ohun elo ti o nira julọ ti ode oni ti o wa lati awọn paati afẹfẹ ti o farada awọn agbegbe lile si awọn aranmo biomedical ti iran ti a ṣe apẹrẹ fun igbesi aye gigun. – pese awọn solusan ti o gbẹkẹle fun awọn iwulo titẹ julọ loni.
ZTA duro jade laarin awọn ohun elo miiran nitori agbara irọrun ti o ga julọ, egugun toughness ati resistance lati kiraki soju nitori awọn oniwe-metastable tetragonal alakoso. Iyipada yii sinu zirconia monoclinic ni iwọn otutu kekere n rọ agbegbe ti o wa niwaju iwaju kiraki lati da idagbasoke siwaju sii.
Yttria Apa kan Iduroṣinṣin Zirconia (Y-TZP) ati Cerium Apa kan Iduroṣinṣin Zirconia (Kini-TZP) ṣe afihan awọn abuda lile lile ti o jọra si ZTA nitori idaduro ti ipele tetragonal nipa mimu yttria tabi cerium ni awọn iwọn otutu kekere., ngbanilaaye iyipada ni iwọn otutu ti iṣakoso diẹ sii ati fifihan ibajẹ dada ti o kere si lakoko awọn idanwo ikojọpọ gigun kẹkẹ ju awọn ẹlẹgbẹ Alumina.
Iyatọ kekere
Zirconia jẹ ọkan ninu awọn ohun elo imọ-ẹrọ ti o nira julọ ti o wa ati awọn ohun-ini edekoyede kekere rẹ ṣe iranlọwọ lati mu resistance resistance pọ si lakoko ti o dinku awọn ibeere lubrication.
Awọn ohun elo amọ ZTA ni alumina ninu fun lile lile ti o pọju. Eyi ngbanilaaye awọn patikulu tetragonal zirconia-iduroṣinṣin yttria metastable ninu matrix alumina lati wa laisi iyipada., ti o ku crystalized nipasẹ agbara ti ohun interwoven nẹtiwọki ti oka.
Iṣakojọpọ iṣakoso ati awọn ipo sisẹ rii daju pe iyipada tetragonal-si-monoclinic lẹẹkọkan ko waye ni itutu agbaiye lati iwọn otutu sintering., idasi si olona-lu agbara ni egugun toughness igbeyewo. Siwaju sii, isokan giga ni awọn akojọpọ alumina-zirconia pẹlu awọn iwọn ọkà kekere awọn abajade ni agbara kiraki kekere eyiti o tumọ si awọn gigun kiraki kuru lakoko awọn idanwo indentation diamond..
Imugboroosi Gbona giga
Agbara abuda matrix Alumina jẹ ki o ṣe idiwọ awọn patikulu zirconia tetragonal lati yiyi sinu zirconia monoclinic lori itutu agbaiye., bayi ṣiṣe 10 moolu % yttria-stabilized zirconia-alumina composites idurosinsin ati kiraki free.
Afikun ti cerium si zirconia jẹ ki o jẹ iduroṣinṣin ni apakan (Kini-TZP). Ce-TZP tọju ipele tetragonal rẹ ni iwọn otutu yara ati mu ki lile pọ si ni pataki, dida lile lile ati agbara fifẹ ni akawe si awọn ohun elo seramiki ehín ibile.
Zirconia Toughened Alumina composites palapapo Ce-TZP, zirconia-iduroṣinṣin yttria (Y-TZP), tabi magnesia-duro zirconia (Mg-PSZ) ṣe afihan lile lile ti o kọja ti alumina mejeeji ati zirconia monolithic, ṣiṣe ZTA ni oludije pipe fun awọn ohun elo ibeere bii awọn aranmo iṣoogun, Ofurufu irinše ati ise ẹrọ. ZTA tun ṣe agbega ọpọlọpọ awọn ohun-ini resistance kemikali ti o daabobo rẹ lodi si awọn acids, iyọ solusan, didà iyọ alkalis bi daradara bi ga awọn iwọn otutu.