氧化锆增韧氧化铝具有无与伦比的韧性 (ZTA) 陶瓷

氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 陶瓷拥有无与伦比的韧性. 它们具有卓越的耐磨性, 化学惰性和低摩擦，可轻松完成日常任务 – 更不用说比金属更高的硬度和刚度.

ZTA 涉及氧化铝基体中的亚稳态四方氧化锆多晶团聚体，这些团聚体在应力下经历应力诱导相变至单斜晶型, 从而分散剪切应变并阻止裂纹扩展, 通常称为相变增韧.

耐腐蚀

与纯氧化铝相比，ZTA 具有卓越的耐化学性，并且可以承受极端温度而不降解, 使其成为恶劣环境和条件下工业应用的理想材料选择.

ZTA 的韧性通过分散和吸收能量的氧化锆颗粒而增强, 有助于防止开裂. 当掺杂氧化钇时, 氧化锆在应力作用下从亚稳四方相转变为单斜相，产生压应力，从而提高断裂韧性.

ZTA 等氧化锆基陶瓷含有氧化铝颗粒以抵抗热冲击. 这使其能够承受快速的温度变化，而不会在磨削和切割等高性能应用中出现裂纹或故障; 其低线性和扭转膨胀提供了出色的承载能力和性能能力. ZTA 拥有 2-3 与纯氧化铝相比，抗拉强度增强一倍，同时具有较低的线性/扭转膨胀系数，具有出色的承载能力和性能.

高刚性

ZTA 将氧化铝的强度和耐用性与氧化锆增韧相结合，成为适合苛刻应用的卓越材料. 这种组合提供了无与伦比的强度, 断裂韧性, 弹性和硬度特性集于一体.

克劳森发现 1976 在氧化铝中添加不稳定的氧化锆可显着提高其断裂韧性, 由于分散在其基体中的分散细四方析出物的四方-单斜转变. 这种亚稳态析出物被限制变化，直到被接近的裂纹前沿或其他释放其约束的来源释放。, 例如融化.

热压 10mol% 氧化钇稳定氧化锆 (10YSZ), 用含有以下成分的颗粒或片状体增强 0 至 30wt% 的氧化铝含量均经过严格的强度测试, 空气中 1000C 断裂韧性和缓慢裂纹扩展试验. 结果表明，采用该成分含量时，片状复合材料获得了最大的弯曲强度和断裂韧性.

高拉伸强度

氧化锆陶瓷具有非凡的强度组合, 弹力, 以及远远超越传统技术陶瓷的多功能性. ZTA 等氧化锆配方为当今最困难的应用提供了解决方案，从承受恶劣环境的航空航天部件到专为长寿而设计的下一代生物医学植入物 – 为当今最紧迫的需求提供可靠的解决方案.

ZTA 因其卓越的弯曲强度而在其他材料中脱颖而出, 由于其亚稳态四方相而具有断裂韧性和抗裂纹扩展能力. 这种在低温下转变为单斜氧化锆的过程压缩了裂纹前沿之前的区域，以阻止进一步的生长.

氧化钇部分稳定氧化锆 (Y-TZP) 和部分稳定氧化锆 (什么-TZP) 由于通过在较低温度下保持氧化钇或铈来保留四方相，因此表现出与 ZTA 类似的卓越韧性特性, 与氧化铝同类产品相比，允许在更易于管理的温度范围内发生转变，并且在循环负载测试中显示出更少的表面损伤.

低摩擦

氧化锆是最硬的工程陶瓷之一，其低摩擦特性有助于提高耐磨性，同时降低润滑要求.

ZTA 陶瓷含有氧化铝，可实现最大韧性. 这使得氧化铝基质中的亚稳态氧化钇稳定的四方氧化锆颗粒保持不变, 由于颗粒交织的网络而保持结晶状态.

受控的成分和加工条件确保从烧结温度冷却后不会发生自发的四方晶向单斜晶的转变, 有助于断裂韧性测试中的多次撞击能力. 此外, 具有小晶粒尺寸的氧化铝-氧化锆复合材料的高均匀性导致较低的裂纹能，从而在金刚石压痕测试中转化为较短的裂纹长度.

高热膨胀

氧化铝基体的结合力使其能够防止四方氧化锆颗粒在冷却时转变为单斜氧化锆, 从而使 10 痣 % 氧化钇稳定的氧化锆-氧化铝复合材料稳定且无裂纹.

在氧化锆中添加铈可以使其部分稳定 (什么-TZP). Ce-TZP 在室温下保持四方相并显着提高韧性, 与传统牙科陶瓷材料相比的断裂韧性和弯曲强度.

掺有 Ce-TZP 的氧化锆增韧氧化铝复合材料, 氧化钇稳定氧化锆 (Y-TZP), 或氧化镁稳定的氧化锆 (镁-PSZ) 表现出超越氧化铝和整体氧化锆的卓越韧性, 使 ZTA 成为医疗植入物等高要求应用的完美选择, 航空航天部件和工业机械. ZTA 还拥有许多耐化学特性，可保护其免受酸侵害, 盐溶液, 熔盐碱以及高温.