適合工業應用的先進韌性

氧化鋯增韌氧化鋁 (ZTA) 陶瓷零件將氧化鋁的硬度和強度與氧化鋯卓越的斷裂韌性相結合，為工業應用提供性能和使用壽命.

嵌入氧化鋁基體中的細四方氧化鋯顆粒的應力誘導轉變導致 ZTA 材料具有優異的強度和韌性, 適合在各種惡劣環境下使用.

韌性

ZTA 材料結合了氧化鋁的硬度和氧化鋯的韌性，具有無與倫比的耐磨性. 這種效果是透過應力誘導相變增韌來實現的: 當有壓力時, 氧化鋯顆粒從亞穩態四方相轉變為穩定的單斜晶相; 這種結構變化引起的體積膨脹有助於閉合氧化鋁基體內的任何裂縫並顯著提高韌性.

ZTA 含有氧化鋯片晶，在燒結過程中成核成氧化鋁基質, 提高斷裂韌性和強度，同時提高斷裂韌性, 創造出一種比 Y-TZP 具有更高彎曲強度和高達兩倍循環疲勞強度的材料. 氧化鋁的韌性與氧化鋯的強度相結合，使 ZTA 成為需要抗損壞的工業應用的絕佳材料選擇.

氧化鋯增韌氧化鋁 (ZTA) 具有出色的彎曲和壓縮強度, 具有與氧化鋁相當的低熱膨脹性和出色的耐磨性能.

氧化鋯增韌氧化鋁是透過將四方氧化鋯顆粒透過應力誘導轉變添加到硬質氧化鋁基體中而製成的, 將它們納入其結構中，同時將它們的轉變限制在局部區域而不是擴散到整個區域.

這種機制使得氧化鋁-氧化鋯複合材料比整體氧化鋯更耐用，因為它們透過化學吸附來抵抗吸水; 整體氧化鋯會吸收極性水分子，導致低溫降解，長期使用後最終分解.

ZTA, 另一方面, 經過專門設計，透過結構特徵和化學添加劑促進這種四方到單斜的轉變. CeramTec 銷售 Biolox Delta ZTA 為例; 配方含有氧化釔和鋁酸鍶，以促進氧化鋯相內的增韌機制，因此在承受高溫環境的同時，低溫降解的風險較小.

ZTA 陶瓷比氧化鋁同類產品具有卓越的耐腐蝕性，因此可用於惡劣環境下的設備. 此外, ZTA 可以承受更高的溫度，同時提供更高的化學穩定性.

加維等人 (1975) 證明添加 10-20% 與氧化鋁相比，不穩定的氧化鋯可以大大增強韌性, 透過相變增韌. 當精細分散的四方亞穩沉澱物在應力作用下轉變為單斜氧化鋯時，會發生此過程，導致體積膨脹，從而壓縮裂縫並減慢或停止其擴展.

此機制類似於變形引起的應力; 然而, 為了造成相變，應力場必須夠大; 對於 ZTA 樣本中的裂紋，此能量來自斷裂部位的彎曲應力.

氧化鋯增韌氧化鋁具有極高的熔點和耐腐蝕性, 使其成為經常暴露在高溫下的設備的理想材料. 此外, 這種變體比標準氧化鋁具有更大的摩擦阻力, 有助於減少暴露於較高動能的設備的磨損.

ZTA 陶瓷是透過應力誘導四方氧化鋯顆粒轉變為氧化鋁基體而製成的, 在其中產生壓應力，防止裂紋擴展, 提高強度和韌性，同時提供抗熱震性，不會斷裂或開裂. 它們具有出色的耐熱衝擊性; 抵抗溫度的快速變化，在應力作用下不會斷裂或開裂.

氧化鋯增韌氧化鋁由於其廣泛的特性，在多個行業中具有多種用途. 機械工程將其用於泵浦部件和密封件; 由於其熱穩定性和強度，半導體加工利用它; 航太, 由於其耐腐蝕和耐刺激性化學品，汽車和電力行業將其用作引擎零件; 它甚至可以承受牙科植體的高彎曲強度!