氧化鋯增韌氧化鋁具有無與倫比的韌性 (ZTA) 陶瓷

氧化鋯增韌氧化鋁 (ZTA) 陶瓷擁有無與倫比的韌性. 它們具有卓越的耐磨性, 化學惰性和低摩擦，可輕鬆完成日常任務 – 更不用說比金屬更高的硬度和剛度.

ZTA 涉及氧化鋁基體中的亞穩態四方氧化鋯多晶團聚體，這些團聚體在應力下經歷應力誘導相變至單斜晶型, 從而分散剪切應變並阻止裂紋擴展, 通常稱為相變增韌.

耐腐蝕

與純氧化鋁相比，ZTA 具有卓越的耐化學性，並且可以承受極端溫度而不降解, 使其成為惡劣環境和條件下工業應用的理想材料選擇.

ZTA 的韌性透過分散和吸收能量的氧化鋯顆粒而增強, 有助於防止開裂. 當摻雜氧化釔時, 氧化鋯在應力作用下從亞穩四方相轉變為單斜相，產生壓應力，進而提高斷裂韌性.

ZTA 等氧化鋯基陶瓷含有氧化鋁顆粒以抵抗熱衝擊. 這使其能夠承受快速的溫度變化，而不會在研磨和切割等高性能應用中出現裂縫或故障; 其低線性和扭轉膨脹提供了出色的承載能力和性能能力. ZTA 擁有 2-3 與純氧化鋁相比，抗拉強度高出一倍，同時具有較低的線性/扭轉膨脹係數，具有出色的承載能力和性能.

高剛性

ZTA 將氧化鋁的強度和耐用性與氧化鋯增韌相結合，成為適合苛刻應用的卓越材料. 這種組合提供了無與倫比的強度, 斷裂韌性, 彈性和硬度特性集於一體.

克勞森發現 1976 在氧化鋁中添加不穩定的氧化鋯可顯著提高其斷裂韌性, 由於分散在其基體中的分散細四方析出物的四方-單斜轉變. 這種亞穩態析出物被限制變化，直到被接近的裂紋前緣或其他釋放其約束的來源釋放。, 例如融化.

熱壓 10mol% 氧化釔穩定氧化鋯 (10YSZ), 以含有以下成分的顆粒或片狀體增強 0 至 30wt% 的氧化鋁含量均經過嚴格的強​​度測試, 空氣中 1000C 斷裂韌性與緩慢裂紋擴展試驗. 結果表明，當採用該成分含量時，片狀複合材料獲得了最大的彎曲強度和斷裂韌性.

高拉伸強度

氧化鋯陶瓷具有非凡的強度組合, 彈性, 以及遠超越傳統技術陶瓷的多功能性. ZTA 等氧化鋯配方為當今最困難的應用提供了解決方案，從承受惡劣環境的航空航太零件到專為長壽而設計的下一代生物醫學植入物 – 為當今最迫切的需求提供可靠的解決方案.

ZTA 因其卓越的彎曲強度而在其他材料中脫穎而出, 由於其亞穩態四方相而具有斷裂韌性和抗裂紋擴展能力. 這種在低溫下轉變為單斜氧化鋯的過程壓縮了裂紋前緣之前的區域，以阻止進一步的生長.

氧化釔部分穩定氧化鋯 (Y-TZP) 和部分穩定氧化鋯 (什麼-TZP) 由於透過在較低溫度下保持氧化釔或鈰來保留四方相，因此表現出與 ZTA 類似的卓越韌性特性, 與氧化鋁同類產品相比，允許在更易於管理的溫度範圍內發生轉變，並且在循環負載測試中顯示出較少的表面損傷.

低摩擦

氧化鋯是最硬的工程陶瓷之一，其低摩擦特性有助於提高耐磨性，同時降低潤滑要求.

ZTA 陶瓷含有氧化鋁，可達到最大韌性. 這使得氧化鋁基質中的亞穩態氧化釔穩定的四方氧化鋯顆粒保持不變, 由於顆粒交織的網而保持結晶狀態.

受控的成分和加工條件確保從燒結溫度冷卻後不會發生自發的四方晶向單斜晶的轉變, 有助於斷裂韌性測試中的多次撞擊能力. 此外, 具有小晶粒尺寸的氧化鋁-氧化鋯複合材料的高均勻性導致較低的裂紋能，從而在鑽石壓痕測試中轉化為較短的裂紋長度.

高熱膨脹

氧化鋁基體的結合力使其能夠防止四方氧化鋯顆粒在冷卻時轉變為單斜氧化鋯, 從而使 10 痣 % 氧化釔穩定的氧化鋯-氧化鋁複合材料穩定且無裂紋.

在氧化鋯中添加鈰可以使其部分穩定 (什麼-TZP). Ce-TZP 在室溫下保持四方相並顯著提高韌性, 與傳統牙科陶瓷材料相比的斷裂韌性和彎曲強度.

摻有 Ce-TZP 的氧化鋯增韌氧化鋁複合材料, 氧化釔穩定氧化鋯 (Y-TZP), 或氧化鎂穩定的氧化鋯 (鎂-PSZ) 表現出超越氧化鋁和整體氧化鋯的卓越韌性, 使 ZTA 成為醫療植入物等高要求應用的完美選擇, 航空航太零件和工業機械. ZTA 還擁有許多耐化學特性，可保護其免受酸侵害, 鹽溶液, 熔鹽鹼以及高溫.