氧化锆增韧氧化铝

氧化铝-氧化锆复合材料通过应力诱导细小的四方氧化锆颗粒转变为硬质材料而硬化, 具有极高强度和韧性的坚固材料，适合各种应用和环境.

使用凝胶注模成型来制造 ZTA 样品, 仔细注意优化不同固体负载量的浆料制备, 成型和脱模工艺, 溶剂干燥 (渗透干燥与空气干燥), 以及热解和烧结过程 1550 和 1650 ℃ 用于干燥目的. 密度, 硬度, 对使用凝胶注模成型制造的所有样品进行了断裂韧性和弯曲强度评估.

它具有高硬度

氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 由于其高硬度，非常适合要求苛刻的应用. 使用凝胶注模制造, ZTA 比其他陶瓷材料节省成本，同时拥有卓越的强度. ZTA 可以承受的温度 1650 degC，同时由于由氧化钇稳定的氧化锆和氧化铝粉末组成，并使用凝胶铸造和烧结技术组合而成，因此保持了成本效益.

ZTA 陶瓷因其从四方相转变为单斜相而具有卓越的韧性而脱颖而出, 断裂韧性提高两倍. 这种机制是由各自相之间的弹性模量差异引起的 – 分别为氧化锆和氧化铝 – 这意味着相变过程中产生的应力场实际上可以减轻裂纹扩展，使 ZTA 比传统氧化铝陶瓷坚韧得多.

氧化锆增韧氧化铝的硬度和断裂韧性优于氮化铝, 与这两种材料相比，以及优异的弯曲强度, 使其成为汽车和可持续能源应用的优秀候选者. 此外, ZTA 具有优异的耐热冲击性和良好的电绝缘性能, 使其适用于汽车用途和其他医疗用途; 而且, ZTA 在哺乳动物细胞中不会表现出 DNA 损伤或致癌作用, 由于其优异的机械性能和生物相容性，提供了作为牙科植入材料的潜在用途.

它具有高韧性

氧化锆增韧氧化铝 (ZTA), 或锆增韧氧化铝, 是一种由氧化铝和锆组成的陶瓷材料，具有卓越的机械性能，例如高弯曲韧性, 断裂韧性, 弹性, 硬度和耐磨性. 这些材料之间的比例可以轻松修改以满足特定应用; ZTA 产品优于纯氧化锆产品，同时更具成本效益.

由于其生物相容性和长期承载能力，该材料已成功用于髋关节置换股骨头和髋臼衬垫. 然而, 其适用性必须首先在体内进行评估.

ZTA 凭借其亚稳态四方结构和氧化铝基体的压缩力而实现高韧性, 高拉应力导致相变增韧; 那是, 当受到氧化铝基体的压缩力时，氧化锆转变为单斜晶系形式, 产生减缓或阻止裂纹扩展的应力能，从而产生防止裂纹扩展的相变增韧效应.

ZTA 的弯曲强度显着提高 99% 氧化铝陶瓷由于其亚稳态四方相和氧化铝基体, 在这方面明显超越. 然而, 由于均匀性较低、空气滞留以及颗粒团聚，导致点缺陷和弯曲强度下降，氧化铝-氧化锆复合材料可能会变脆 – 但其性能在医疗和工业应用中超越了传统的氧化铝陶瓷.

它具有高强度

氧化锆增韧氧化铝是一种极其耐用的材料, 这使得它适用于承重应用. 通过应力诱导细小的四方氧化锆颗粒转变为氧化铝基体而产生, 其生产导致颗粒分布高度均匀，具有卓越的强度和韧性特性.

陶瓷还具有很强的耐化学腐蚀能力. 由于其能够承受反复接触体液和化学品，因此适用于多种用途，包括医疗植入物和牙科材料.

ZTA 还以其耐热冲击性而脱颖而出, 因为其分散在氧化铝基体中的氧化锆颗粒吸收热能并产生压应力，以避免裂纹形成 – 这使得 ZTA 陶瓷可以安全地用于高温应用，例如熔炉部件和涡轮发动机部件，而不会出现损坏或故障的风险.

ZTA 的优势源自其结构和纳米颗粒分布, 以及热等静压和传统烧结以提高可靠性. 为了增加灵活性, 它也可以使用溶胶凝胶制造方法来生产，将分子转化为固体 – 在这种情况下，将氧化铝粉末和氧化锆粉末混合在凝胶状液体中，然后可以形成不同的形状，然后在烤箱中烘烤直至固化，然后脱模和干燥，以产生具有高密度精细晶体结构和变质晶体的ZTA, 原子, 导致 ZTA 的电子态表现出高密度以及改变的晶体, 原子态以及改变的晶体结构, 改变的晶体结构以及改变的晶体, 原子态导致晶体改变, 原子态提高可靠性.

它具有耐高温性

ZTA 材料具有卓越的耐温性, 使其适合需要极高耐用性的应用. 此外, 其耐腐蚀性和较高的弯曲强度使 ZTA 适合长期暴露在高达 1773 K – 使其成为长期暴露在高热水平下的设备的绝佳选择.

最近的研究表明，氧化锆可增强氧化铝的机械性能, 特别是其韧性和弯曲强度. 发生这种效应的原因是氧化锆颗粒在应力作用下在氧化铝基体上形成压应力; 这种压应力有助于减少裂纹扩展，同时提高断裂韧性.

影响 ZTA 复合材料性能的因素有很多, 例如它的烧结方法和温度以及氧化锆的添加量. 一般来说, 添加更多氧化锆往往会提高性能; 然而，过多的氧化锆会降低其弯曲强度和断裂韧性.

氧化铝-氧化锆-增韧氧化铝 (那) 是一种用于各种工业应用的先进技术陶瓷材料. 由通过陶瓷键连接的氧化铝和氧化锆构成，可增强材料的弯曲强度和断裂韧性, AZT 是用于暴露在高温下的机械（例如烤箱和熔炉）的优质材料.