Zirconia toughened Alumina

Alumina-zirconia composites ti wa ni lile nipasẹ wahala-induced transformation ti tetragonal zirconia patikulu daradara sinu lile., awọn ohun elo ti o lagbara pẹlu agbara pupọ ati lile ti o jẹ ki wọn dara fun ọpọlọpọ awọn ohun elo ati awọn agbegbe.

Gelcasting ni a lo lati ṣe awọn ayẹwo ZTA, pẹlu akiyesi akiyesi ti a san si iṣapeye igbaradi slurry pẹlu oriṣiriṣi awọn ikojọpọ to lagbara, igbáti ati de-molding lakọkọ, epo gbigbe (osmotic dipo gbigbe afẹfẹ), ati pyrolysis ati sintering lakọkọ ni 1550 ati 1650 degC fun awọn idi gbigbe. iwuwo, lile, lile fifọ ati awọn igbelewọn agbara iyipada ni a ṣe lori gbogbo awọn apẹẹrẹ ti a ṣe nipa lilo gelcasting.

O ni lile lile

Zirconia toughed alumina (ZTA) jẹ apẹrẹ fun awọn ohun elo eletan nitori lile lile rẹ. Ti a ṣe nipa lilo simẹnti jeli, ZTA nfunni ni awọn ifowopamọ idiyele lori awọn ohun elo seramiki miiran lakoko ti o nṣogo agbara giga julọ. ZTA le fi aaye gba awọn iwọn otutu ti 1650 degC lakoko ti o wa ni iye owo to munadoko nitori pe o jẹ ninu awọn powders ti yttria-stabilised zirconia ati alumina ti a ti ni idapo nipa lilo simẹnti gel ati awọn ilana imunra..

Awọn ohun elo amọ ZTA duro jade nitori lile iyalẹnu wọn nitori iyipada rẹ lati tetragonal si awọn ipele monoclinic, npo si lile lile fifọ ni bii meji. Ilana yii jẹ idi nipasẹ awọn iyatọ laarin modulu rirọ wọn laarin awọn ipele oniwun wọn – zirconia ati alumina lẹsẹsẹ – Itumọ awọn aaye aapọn ti a ṣẹda lakoko iyipada alakoso ni iṣe lati ṣe idinku isọdi kiraki jẹ ki ZTA le nira pupọ ju awọn ohun elo alumina ti aṣa lọ..

Zirconia-toughened alumina ṣe igberaga líle ti o ga julọ ati lile lile fifọ lori AlN, bakanna bi agbara irọrun ti o ga julọ ni akawe si awọn ohun elo mejeeji, ṣiṣe ni oludije ti o dara julọ fun adaṣe ati awọn ohun elo agbara alagbero. Siwaju sii, Awọn ẹya ZTA ti o ga julọ resistance mọnamọna gbona bi daradara bi awọn ohun-ini idabobo itanna to dara, jẹ ki o dara fun lilo ọkọ ayọkẹlẹ ati awọn lilo iṣoogun miiran; pẹlupẹlu, ZTA ko ṣe afihan ibajẹ DNA tabi awọn ipa aarun alakan ninu awọn sẹẹli mammalian, pese lilo ti o pọju bi ohun elo gbin ehín nitori awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ ati awọn ohun-ini biocompatibility.

O ni iwuwo giga

Zirconia toughed alumina (ZTA), tabi zirconium toughened alumina, jẹ ohun elo seramiki ti o jẹ ti alumina mejeeji ati zirconium ti o funni ni awọn ohun-ini imọ-ẹrọ alailẹgbẹ gẹgẹbi lile flexural giga., egugun toughness, rirọ, líle ati wọ resistance. Ipin laarin awọn ohun elo wọnyi le ni irọrun yipada lati pade awọn ohun elo kan pato; Awọn ọja ZTA ju awọn ti a ṣe pẹlu zirconia mimọ lakoko ti o jẹ iye owo ti o munadoko diẹ sii.

A ti lo ohun elo yii ni aṣeyọri ni awọn olori abo ti o rọpo ibadi ati awọn ila acetabular nitori ibaramu biocompatibility ati awọn agbara gbigbe fifuye igba pipẹ. Sibẹsibẹ, ìbójúmu rẹ gbọdọ kọkọ ṣe ayẹwo ni vivo.

ZTA ṣaṣeyọri lile giga nitori eto tetragonal metastable rẹ ati ipa titẹ lati matrix alumina kan, nibiti awọn aapọn fifẹ giga ti n fa iyipada toughening; iyẹn ni, zirconia yipada si awọn fọọmu monoclinic nigbati o ba tẹriba awọn ipa titẹkuro lati inu matrix alumina kan, iṣelọpọ awọn agbara aapọn eyiti o fa fifalẹ tabi da itankale kiraki duro nitorinaa ti n ṣe agbejade iyipada awọn ipa toughing ti o ṣe idiwọ itankale kiraki.

ZTA ṣogo ni pataki imudara agbara irọrun lori 99% alumina seramiki nitori ipele tetragonal metastable ati matrix alumina, significantly outstripping o ni yi iyi. Sibẹsibẹ, Awọn akojọpọ alumina-zirconia le di brittle nitori isokan kekere ati imudani afẹfẹ bi daradara bi agglomeration patiku ti o yori si awọn abawọn ojuami ati idinku agbara rọ – sibẹ iṣẹ rẹ kọja awọn ohun elo alumina ti aṣa ni oogun ati awọn ohun elo ile-iṣẹ bakanna.

O ni agbara giga

Zirconia toughened alumina jẹ ohun elo ti o tọ lalailopinpin, eyi ti o mu ki o dara fun awọn ohun elo ti o ni ẹru. Ti ṣejade nipasẹ iyipada ti aapọn ti awọn patikulu tetragonal zirconia ti o dara sinu matrix alumina, Awọn abajade iṣelọpọ rẹ ni pinpin patiku aṣọ ti o ga julọ pẹlu agbara iyasọtọ ati awọn ohun-ini lile.

Seramiki tun jẹ sooro pupọ si ipata kemikali. O dara fun ọpọlọpọ awọn lilo pẹlu awọn ifibọ iṣoogun ati awọn ohun elo ehín nitori agbara rẹ lati koju ifihan leralera si awọn omi ara ati awọn kemikali.

ZTA tun duro jade pẹlu awọn oniwe-gbona mọnamọna resistance, bi awọn patikulu zirconia rẹ ti tuka laarin matrix alumina fa agbara gbona ati ṣẹda awọn aapọn lati yago fun idasile kiraki. – Eyi ngbanilaaye seramiki ZTA lati wa ni lilo lailewu fun awọn ohun elo otutu giga gẹgẹbi awọn paati ileru ati awọn ẹya ẹrọ tobaini laisi ewu ibajẹ tabi ikuna..

ZTA n gba agbara rẹ lati ọna rẹ ati pinpin nanoparticle, bakanna bi titẹ isostatic ti o gbona ati sisọpọ aṣa fun igbẹkẹle ti o pọ si. Fun afikun ni irọrun, O tun le ṣe iṣelọpọ ni lilo awọn ọna iṣelọpọ sol-gel eyiti o yi awọn ohun elo pada si awọn ipilẹ – ni apẹẹrẹ yii apapọ alumina lulú ati awọn lulú zirconia ninu omi-iṣan-iṣan ti o le ṣe agbekalẹ si awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi ṣaaju ki o to yan ni adiro titi ti imularada ti waye ṣaaju ki o to di-moulded ati ki o gbẹ lati mu ZTA pẹlu iwuwo giga awọn ẹya gara gara ti o dara pẹlu garawa ti o yipada., atomiki, awọn ipinlẹ itanna ti o jẹ abajade ni ZTA eyiti o ṣe afihan iwuwo giga bi daradara bi kirisita ti o yipada, Awọn ipinlẹ atomiki bii awọn ẹya gara ti a yipada, yi pada awọn ẹya gara bi daradara bi yi pada gara, Awọn ipinlẹ atomiki ti o mu ki kirisita ti yipada, Awọn ipinlẹ atomiki fun igbẹkẹle ti o pọ si.

O ni resistance otutu giga

Awọn ohun elo ZTA nfunni ni resistance otutu ti o ga julọ, ṣiṣe awọn ti o dara fun awọn ohun elo to nilo awọn iwọn agbara. Siwaju sii, ipata-resistance rẹ ati agbara iyipada ti o ga julọ jẹ ki ZTA dara fun ifihan igba pipẹ si awọn iwọn otutu to 1773 K – ṣiṣe ni yiyan ti o dara julọ fun ifihan ohun elo igba pipẹ si awọn ipele ooru giga.

Iwadi laipe fihan pe zirconia mu awọn ohun-ini ẹrọ ti alumina pọ si, pataki rẹ toughness ati flexural agbara. Ipa yii waye nitori awọn patikulu zirconia ṣe aapọn compressive lori matrix alumina nigbati o wa labẹ aapọn; wahala ikọlu yii n ṣe iranlọwọ lati dinku isọdi kiraki lakoko ti o npọ si lile lile fifọ ni nigbakannaa.

Awọn ifosiwewe lọpọlọpọ ni ipa lori iṣẹ ti awọn akojọpọ ZTA, gẹgẹbi awọn ọna sisọpọ rẹ ati awọn iwọn otutu bakanna bi iye ti zirconia ti a fi kun. Ni Gbogbogbo, fifi diẹ sii zirconia duro lati mu iṣẹ ṣiṣe dara sii; sibẹsibẹ zirconia pupọ le dinku agbara irọrun rẹ bi daradara bi lile lile fifọ.

Alumina-zirconia-toughened alumina (NAA) jẹ ohun elo seramiki imọ-ẹrọ to ti ni ilọsiwaju ti a lo ni ọpọlọpọ awọn ohun elo ile-iṣẹ. Ti a ṣe ti alumina ati oxide zirconium ti o ni asopọ nipasẹ awọn ifunmọ seramiki ti o mu agbara irọrun pọ si ati lile lile ti ohun elo naa., AZT ṣe ohun elo ti o dara julọ fun ẹrọ ti o farahan si awọn iwọn otutu giga gẹgẹbi awọn adiro ati awọn ileru.