بخش آلومینای چقرمه شده زیرکونیا (ZTA)
بخش‌های آلومینای چقرمه‌شده با زیرکونیا (ZTA) ذرات سرامیکی کامپوزیتی هستند که از آلومینا (Al₂O₃) به عنوان ماتریس ساخته شده‌اند و مقدار مشخصی اکسید زیرکونیوم (ZrO₂) به عنوان فاز چقرمه‌کننده به آن اضافه شده است. خود آلومینا دارای مزایای سختی بالا، استحکام بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و پایداری شیمیایی خوب است، اما چقرمگی آن نسبتاً کم است و مستعد شکستگی ترد است.
زیرکونیا یک مکانیسم چقرمگی تغییر فاز منحصر به فرد دارد. افزودن آن به ماتریس آلومینا می‌تواند چقرمگی و قابلیت اطمینان ماده را به طور قابل توجهی بهبود بخشد و بر عیب شکنندگی آلومینا غلبه کند.
ویژگی‌های کسر آلومینای چقرمه شده زیرکونیا (ZTA):
- وارد کردن اکسید زیرکونیوم به فاز کریستالی آلومینا و پر کردن کریستال‌های اکسید زیرکونیوم در مرز دانه‌های آلومینا از طریق اعمال تنش، برای کاهش ایجاد ترک و بهبود چشمگیر چقرمگی آلومینا مفید است.
- سختی بالا، سختی راکول 88-90HRA، میکروسختی ویکرز HV 1200-1400
- چگالی حجمی بالا. چگالی حجمی ZTA کمتر از ۴.۱۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب و چگالی حجمی ATZ کمتر از ۵.۴ گرم بر سانتی‌متر مکعب نیست.
- مقاومت عالی در برابر سایش، به ویژه مقاومت در برابر سایش در دمای بالا.
- تخلخل کم، فشردگی قوی و شکستن آسان نیست.
- اندازه کریستال کوچک است، حدود 1-5 میکرومتر.
ترکیب شیمیایی:
| مورد | ارزش استاندارد | مقدار معمول |
| (Zr+Hf)O2 | ۱۹-۲۱٪ | ۱۹.۰۳٪ |
| آل2O3 | ۷۸-۸۰٪ | ۷۹.۸۷٪ |
| Y2O3 | ۰.۵-۱.۵٪ | ۱.۰۶٪ |
شاخص فیزیکی:
| رنگ | سفید |
| چگالی ظاهری (g/cm3) | ۴.۱۵ پوند |
| تخلخل ظاهری (%) | 0 |
| اندازه کریستال (ام) | <5 |
| سختی ویکرز HV10 | ۱۴۰۰ پوند |
| مقاومت خمشی سرد (مگاپاسکال) | ۴۵۰ |
| مقاومت فشاری سرد (MPa) | ۲۵۰۰ |
| چقرمگی شکست KIC (MPa/m2) | ۵.۵ ≥ |
| حداکثر دمای سرویس (℃) | ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد |
| رسانایی حرارتی | ۹.۰ × ۱۰ -۶ (۲۰-۴۰۰ درجه سانتیگراد) |
اندازه ذرات ZTA: ۱-۲ میلی‌متر، ۱.۲-۲.۵ میلی‌متر، ۲-۳ میلی‌متر، ۲.۵-۴ میلی‌متر، ۴-۶ میلی‌متر و غیره
کاربرد آلومینای سخت شده زیرکونیا:
- واسطه‌های سنگ‌زنی: به دلیل سختی بالا، استحکام بالا و مقاومت سایشی خوب، ZTA به طور گسترده به عنوان واسطه‌های سنگ‌زنی در فرآیندهای مختلف سنگ‌زنی و صیقل‌کاری استفاده می‌شود. به عنوان مثال، در فرآیند تولید سنگ‌زنی مواد الکترونیکی، سرامیک، پوشش‌ها و سایر صنایع. علاوه بر این، گلوله‌های سنگ‌زنی ZTA می‌توانند مواد را به طور موثر سنگ‌زنی کرده و در عین حال آلودگی مواد را کاهش دهند.
- ابزارهای برش: ابزارهای برش ساخته شده از آلومینای سخت شده با زیرکونیا، عملکرد برش و عمر مفید خوبی دارند. در فرآوری فلزات، فرآوری چوب و سایر زمینه‌ها، ابزارهای ZTA می‌توانند برش با دقت بالا را انجام دهند و در برابر فشار برش و سایش بالا مقاومت کنند.
- قطعات مقاوم در برابر سایش: در زمینه مهندسی مکانیک، ZTA می‌تواند برای ساخت قطعات مقاوم در برابر سایش مختلف، مانند پروانه‌های پمپ، آب‌بندهای شیر، یاتاقان‌ها و غیره استفاده شود. این قطعات باید در حین کار در برابر اصطکاک و سایش مقاومت کنند. علاوه بر این، عملکرد عالی ZTA می‌تواند عملکرد پایدار قطعات را در درازمدت تضمین کند.
- حوزه زیست‌پزشکی: مواد ZTA زیست‌سازگاری خوبی دارند و می‌توانند برای تولید محصولات زیست‌پزشکی مانند مفاصل مصنوعی و ایمپلنت‌های دندانی مورد استفاده قرار گیرند. استحکام و چقرمگی بالای آن می‌تواند نیازهای مکانیکی را در محیط فیزیولوژیکی بدن انسان برآورده کند و گزینه‌های درمانی قابل اعتمادی را در اختیار بیماران قرار دهد.
نقد و بررسی‌ها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.