使用氧化锆增韧氧化铝组件最大限度地提高耐用性
与普通氧化铝陶瓷相比,ZTA 陶瓷具有卓越的摩擦学性能, 使它们成为切削工具的理想选择, 轴承, 泵和流体管理组件.
压力之下, 氧化锆颗粒从亚稳四方晶体结构转变为单斜晶体结构, 产生体积膨胀,压缩氧化铝基体中的裂纹,并显着提高断裂韧性.
耐磨性
氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 是一种极其耐用的材料. 它可以承受冲击磨损或摩擦磨损而不遭受损坏; 使其成为切割轮的绝佳材料选择. 此外, ZTA 可以承受高温而不会损坏或降解.
ZTA具有很强的耐化学腐蚀能力, 使其成为医疗植入物的绝佳材料选择. 生物相容性并能够承受体液接触, ZTA还具有高抗弯强度 – 非常适合髋关节置换应用.
ZTA 是通过应力诱导细小的四方氧化锆颗粒转变成单斜晶形状而产生的. 通过扩大裂纹周围的空间来提高断裂韧性. 像这样, 事实证明,在磨损应用中,ZTA 比氧化铝更坚固、更耐用.
耐腐蚀
氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 是一种先进技术陶瓷材料,因其强度而在工业中得到广泛应用, 韧性, 耐磨、耐腐蚀特性. ZTA 在汽车和航空航天等众多领域找到了发动机部件等部件的应用, 燃气轮机和机械零件,同时用作泵中的磨损部件, 用于机械加工应用的密封件和切削工具. 由于其生物相容性,医疗领域手术也可能使用这种材料.
这种材料的耐用性来自于其应力诱导相变增韧过程, 其中氧化铝基体中的氧化锆颗粒通过应力诱导相变增韧而转变为单斜结构, 帮助闭合裂纹并提高断裂韧性, 从而保护自身免受各种环境(例如磷酸)的损害, 硫酸和蒸馏水. 这使其能够抵抗腐蚀.
高强度
与标准氧化铝相比,氧化铝和氧化锆的结合可提高强度和断裂韧性, 使 ZTA 成为承受冲击载荷的部件的绝佳材料选择. 此外, ZTA还具有出色的耐化学腐蚀性能.
ZTA 具有优异的硬度和强度,这是由于四方氧化锆颗粒通过机械载荷或温度波动引起的应力诱导转变而转变为单斜晶体, 以及随后来自单斜氧化锆晶体形成的压力压缩氧化铝基体, 赋予它巨大的力量, 耐用性, 和耐热震性.
这种独特的陶瓷还具有极高的弯曲强度和低热膨胀系数, 使其非常适合需要冷却机制的应用. 此外, 其耐腐蚀性化学品 – 包括体液 – 使医疗植入物适合植入人体体内,没有随着时间推移而退化的风险,让患者享受舒适的体验,而不必担心植入物随着时间的推移而退化.
高韧性
ZTA 陶瓷通过应力诱导氧化锆颗粒转变为细小颗粒,从而提高氧化铝的韧性, 通过烧结和热等静压实现 (时髦的). 取决于其基体中存在多少氧化锆, ZTA 可能具有低韧性或高韧性.
克劳森证明了 1976 含有不稳定氧化锆的氧化铝基体可以通过将不稳定氧化锆晶体作为精细分散的亚稳沉淀物来增韧以增强机械性能, 例如由不稳定的氧化锆晶体形成的那些, 提高机械性能. 他用裂纹扩展证明了这一点; 当裂纹向前穿过材料并压缩其尖端之前的区域时,它们可以转变为单斜相,并且比其他情况更容易转变为单斜相.
这种增韧机制提高了氧化铝的弯曲强度和断裂韧性,同时提高了硬度, 创造出一种无与伦比的复合材料,适用于需要高硬度的应用, 刚性, 工业刀具等抗断裂性和冷却要求, 铣削磨损部件或冷却部件.