Zirconia toughened Alumina – Imudara Agbara fun Ilọju Ile-iṣẹ
Zirconia toughened Alumina (ZTA) jẹ ẹya exceptional seramiki, ṣe iyatọ nipasẹ lile giga ati resistance fifọ nitori yttria diduro awọn patikulu zirconia ti tuka nipasẹ matrix alumina.
Ohun elo yii le koju awọn iyipada iwọn otutu iyara laisi fifọ tabi fifọ, koju ipata kemikali ati pe o funni ni resistance mọnamọna gbona to dara julọ.
O tayọ Ipata Resistance
Awọn ohun elo amọ ZTA nfunni ni iwọntunwọnsi pipe laarin agbara ati iye, ni okun sii ju awọn ọja alumina ṣugbọn o kere ju ti zirconia funfun lọ. Wọn darí-ini – egugun toughness, Agbara flexural ati lile bi daradara bi atako mọnamọna gbona – jẹ ki wọn dara fun ṣiṣe awọn irinṣẹ ile-iṣẹ bii gige awọn kẹkẹ.
ZTA ṣe aṣeyọri awọn ohun-ini ti o ga julọ nitori afikun ti zirconia iduroṣinṣin yttria (YSZ) patikulu laarin ohun alumina matrix. Nigbati o ba tuka boṣeyẹ jakejado, YSZ ṣe iranlọwọ lati jẹ ki lile lile-fọkujẹ lile mejeeji ati agbara fifẹ ti awọn eroja mejeeji ti o jẹ abajade ni atako yiya alailẹgbẹ, inertness kemikali ni iwọn otutu yara ati lile lile / awọn ohun-ini agbara igbasoke fun ohun elo seramiki alailẹgbẹ.
ZTA awọn ọja’ darí-ini da darale lori wọn processing ipa-fun producing powders, pẹlu ooru awọn itọju, calcination awọn ọna, awọn ilana gbigbẹ ati awọn ilana isunmọ bi daradara bi apẹrẹ ti o ni ibamu pẹlu awọn afikun ti a ṣafikun lakoko iṣelọpọ. Gbogbo awọn okunfa wọnyi ni ipa lẹsẹkẹsẹ lori agbara wọn, elasticity ati líle-ini.
O tayọ Gbona mọnamọna Resistance
Awọn ohun elo amọ ZTA nfunni ni resistance mọnamọna gbona ti o dara julọ, ṣiṣe wọn ni yiyan ti o tayọ fun awọn ohun elo aerospace ti o beere awọn ipele giga ti agbara, lile, ati ailagbara kemikali. Nigbati a ba tuka ni iṣọkan laarin matrix alumina YSZ le jẹ iṣapeye. Ọkan iru transformation-toughened zirconia-alumina seramiki ti a nṣe ni BIOLOX delta eyi ti o le ṣee ri ti o lo fun orthopedais ti nso irinše bi awọn iyipada ibadi..
Iyipada ti a fa wahala lati tetragonal metastable si eto monoclinic ti YSZ ṣe agbejade imugboroja iwọn didun ati igara rirẹ ti o tako itankalẹ kiraki., jijẹ lile lile fifọ nigbakanna ni imudarasi agbara irọrun. Iṣe ti iru alumina-YSZ iyipada-siramiki toughed da lori awọn ipo sisẹ bakannaa lori stoichiometry rẹ ti awọn oxides constituent ninu ilana isọdọkan..
Awọn ipo isakoṣo ti ko dara le ja si ni agbara iyipada kekere ati isokan ti ko dara ti matrix alumina-YSZ, o pọju nitori ifunmọ afẹfẹ tabi agglomeration patiku. Nipa fifi awọn afikun bii yttria tabi magnẹsia oxides kun, ọkan le dinku tetragonal si iwọn otutu iyipada monoclinic ati mu awọn ohun-ini sintering zirconia pọ si.
O tayọ yiya Resistance
ZTA kii ṣe pe o tayọ nikan ni awọn ofin ti resistance mọnamọna gbona ati resistance ipata, ṣugbọn o tun jẹ sooro pupọ nitori tetragonal-monclinic alakoso iyipada ẹrọ fifin. Siwaju sii, Awọn ijinlẹ vitro ti ṣafihan pe awọn paati ZTA ko ni itara si ibajẹ hydrothermal – nkankan ti o ṣe pataki ni rirọpo ibadi ori abo ati awọn ohun elo amọ ago (bii BIOLOX delta ti a ṣe nipasẹ CeramTec).
Awọn idanwo yiya afarawe ti a ṣe lori awọn paati ZTA ti a ṣe ti awọn ohun elo idapọmọra alumina-zirconia ti ṣe awọn abajade iwunilori ni awọn ofin ti resistance yiya, flexural agbara ati líle. Awọn ayẹwo ZTA ti o farahan si awọn iyipo pupọ ninu simulator ibadi fihan ibajẹ ti o kere ju pẹlu aibikita dada ni pataki ju awọn paati zirconia monolithic..
Awọn paati ZTA ti fihan pe o dara fun awọn ohun elo ibeere ni iṣelọpọ adaṣe (gbona ati ki o tutu lara tooling, le-pipade rollers ati capstans); ile ise agbara (bearings, awọn ifibọ orifice ati vortex Finders); ounje processing (homogenizing fifa awọn ẹya ara); ati ile ise agbara. Awọn ohun-ini ẹrọ wọn da lori ọpọlọpọ awọn oniyipada: igbaradi ipa-lo lati mura powders; awọn ọna gbigbe ti a lo lakoko calcination; murasilẹ imuposi gba nigba sintering imuposi; sile murasilẹ; additives fi kun ati patiku iwọn pinpin laarin awon miran.
O tayọ Agbara
Awọn ohun elo amọ ZTA lo iyipada ti o ni aapọn lati ṣepọ zirconia sinu matrix alumina, jijẹ agbara ati agbara lori akoko. Eyi jẹ ki ZTA jẹ ojutu seramiki ti o dara julọ fun awọn ohun elo ile-iṣẹ ti o nilo lile, ga ipata resistance, ifarada mọnamọna gbona ati ifarada mọnamọna gbona.
Labẹ igara, tetragonal metastable precipitates ni onigun alumina faragba ohun abrupt transformation sinu monoclinic patikulu eyi ti o mu awọn oniwe-egugun toughness nipa ṣiṣẹda compressive dada fẹlẹfẹlẹ ti o fojusi si dojuijako laarin awọn oniwe-matrix..
Iyipada toughening jẹ lasan ti a mọ si fifọ fifọ, ninu eyiti o pọ si lile lile ti alumina awọn abajade ni ipari kiraki kukuru, kere kiraki blunting, ati ilọsiwaju awọn ibaraẹnisọrọ pẹlu awọn microcracks ti tẹlẹ. Eyi ngbanilaaye awọn akojọpọ gbigbe lile-lori-lile ati rirọ ti o jẹ lilo ni awọn ohun elo amọ-iṣoogun ti ode oni gẹgẹbi awọn rirọpo ibadi. Siwaju sii, Yttrium imuduro zirconia aranmo mọ bi y-TZP pese aabo lati wọ lori akoko.