适合工业应用的先进韧性

氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 陶瓷部件将氧化铝的硬度和强度与氧化锆卓越的断裂韧性相结合，为工业应用提供性能和使用寿命.

嵌入氧化铝基体中的细四方氧化锆颗粒的应力诱导转变导致 ZTA 材料具有优异的强度和韧性, 适合在各种恶劣环境下使用.

韧性

ZTA 材料结合了氧化铝的硬度和氧化锆的韧性，具有无与伦比的耐磨性. 这种效果是通过应力诱导相变增韧实现的: 当有压力时, 氧化锆颗粒从亚稳态四方相转变为稳定的单斜晶相; 这种结构变化引起的体积膨胀有助于闭合氧化铝基体内的任何裂纹并显着提高韧性.

ZTA 含有氧化锆片晶，在烧结过程中成核成氧化铝基质, 提高断裂韧性和强度，同时提高断裂韧性, 创造出一种比 Y-TZP 具有更高弯曲强度和高达两倍循环疲劳强度的材料. 氧化铝的韧性与氧化锆的强度相结合，使 ZTA 成为需要抗损坏的工业应用的绝佳材料选择.

氧化锆增韧氧化铝 (ZTA) 具有出色的弯曲和压缩强度, 具有与氧化铝相当的低热膨胀性和出色的耐磨性能.

氧化锆增韧氧化铝是通过将四方氧化锆颗粒通过应力诱导转变添加到硬质氧化铝基体中而制成的, 将它们纳入其结构中，同时将它们的转变限制在局部区域而不是扩散到整个区域.

这种机制使得氧化铝-氧化锆复合材料比整体氧化锆更耐用，因为它们通过化学吸附来抵抗吸水; 整体氧化锆会吸收极性水分子，导致低温降解，长期使用后最终分解.

ZTA, 另一方面, 经过专门设计，通过结构特征和化学添加剂促进这种四方到单斜的转变. CeramTec 销售 Biolox Delta ZTA 为例; 该配方含有氧化钇和铝酸锶，以促进氧化锆相内的增韧机制，因此在承受高温环境的同时，低温降解的风险较小.

ZTA 陶瓷比氧化铝同类产品具有卓越的耐腐蚀性，因此可用于恶劣环境下的设备. 此外, ZTA 可以承受更高的温度，同时提供更高的化学稳定性.

加维等人 (1975) 证明添加 10-20% 与氧化铝相比，不稳定的氧化锆可以大大增强韧性, 通过相变增韧. 当精细分散的四方亚稳沉淀物在应力作用下转变为单斜氧化锆时，会发生此过程，导致体积膨胀，从而压缩裂纹并减慢或停止其扩展.

该机制类似于变形引起的应力; 然而, 为了引起相变，应力场必须足够大; 对于 ZTA 样本中的裂纹，该能量来自断裂部位的弯曲应力.

氧化锆增韧氧化铝具有极高的熔点和耐腐蚀性, 使其成为经常暴露在高温下的设备的理想材料. 此外, 这种变体比标准氧化铝具有更大的摩擦阻力, 有助于减少暴露于较高动能的设备的磨损.

ZTA 陶瓷是通过应力诱导四方氧化锆颗粒转变为氧化铝基体而制成的, 在其中产生压应力，防止裂纹扩展, 提高强度和韧性，同时提供抗热震性，不会断裂或开裂. 它们具有出色的耐热冲击性; 抵抗温度的快速变化，在应力作用下不会断裂或开裂.

氧化锆增韧氧化铝由于其广泛的特性，在多个行业具有多种用途. 机械工程将其用于泵部件和密封件; 由于其热稳定性和强度，半导体加工利用它; 航天, 由于其耐腐蚀和耐刺激性化学品，汽车和电力行业将其用作发动机零件; 它甚至可以承受牙科种植体的高弯曲强度!