Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid (ZTA) on tehniline keraamika, mis \u00fchendab endas nii alumiiniumoksiidi kui ka tsirkooniumdioksiidi keraamika omadusi, pakkudes mehaanilist tugevust ja termilist \u0161okikindlust, mist\u00f5ttu sobib see ortopeedilisteks rakendusteks, nagu reieluupea ja puusaliigese vooderdised, ning t\u00f6\u00f6stuslikeks rakendusteks, nagu klapitihendid, puksid, pumbaosad, l\u00f5ikeriistad, mootorikomponendid ja klapitihendid. Seda kasutatakse ortopeedilistes rakendustes, nagu reieluupea ja puusaliigese vooderdised, samas kui t\u00f6\u00f6stuslikud rakendused h\u00f5lmavad klapitihendeid, puksid, klapitihendeid, puksid, pumbaosad, l\u00f5ikeriistad, l\u00f5ikeriistad v\u00f5i mootorikomponendid.<\/p>\n
ZTA toodetakse geelvalumeetodil, kasutades alumiiniumoksiidi pulbrit ja \u00fctriumiga stabiliseeritud tsirkooniumdioksiidi pulbreid. See protsess h\u00f5lmab suspensiooni valmistamist, vormimist, lahustiga kuivatamist nii osmootilise kui ka \u00f5hukuivatamise teel, p\u00fcrol\u00fc\u00fcsi ning l\u00f5ppetappidena paagutamist.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid on ideaalne materjal rakendustele, mis n\u00f5uavad nii suurt tugevust kui ka sitkust; seda toodetakse peenete tetragonaalsete tsirkooniumdioksiidiosakeste pingest tingitud \u00fcmberkujundamise teel alumiiniumoksiidmaatriksiks. Selle protsessi tulemusena tekib \u00fchtlane osakeste suurusjaotus, mis tagab suurep\u00e4rased mehaanilised omadused, nagu k\u00f5vadus, murdumiskindlus ja sitkus, ning pakub lisaks ka keemilist vastupidavust ja kulumiskindlust.<\/p>\n
Alumiiniumoksiidmatriisis hajutatud tsirkooniumdioksiidiosakeste muutumist takistavad \u00fcldjuhul nende omavahelised ning alumiiniumoksiidiosakestega toimuvad keemilised vastasm\u00f5jud, kuid need v\u00f5ivad pingestuse m\u00f5jul aktiveeruda ja l\u00e4bida faasimuutuse. Faasimuutuse l\u00e4binud tsirkooniumdioksiidiosakesed tekitavad pragude eesotsas survet, mis takistab pragude levimist; nende faasimuutus tagab suurema sitkuse kui traditsioonilisel alumiiniumoksiidil.<\/p>\n
Claussen kirjeldas transformatsioonilist tugevdamist esmakordselt 1976. aastal; selle puhul m\u00f5jutavad osakesed pragude eesotsi, suunates neid k\u00f5rvale, ning tekitavad samal ajal pragude otste ees survet, suurendades seel\u00e4bi materjalide murdumiskindlust (Claussen 1976). See efekt suurendab murdumiskindlust.<\/p>\n
ZTA-d saab toota kuuma isostaatilise pressimise teel ning see sobib h\u00e4sti puusaliigese proteesi kandepaaride materjalideks, kuna on n\u00e4idanud paremat vastupidavust v\u00f5rreldes \u00fctriumoksiidiga stabiliseeritud tsirkooniumdioksiidist (Y-TZP) valmistatud keraamiliste reieluup\u00e4adega (joonis 7.10). Lisaks aitab selle suur alumiiniumoksiidi sisaldus ja suurem tihedus leevendada Y-TZP-s esinevaid vananemisn\u00e4htusi, mis p\u00f5hjustavad aja jooksul \u00fclem\u00e4\u00e4rast t-m-faasi \u00fcleminekut ja mehaanilist lagunemist (joonised 7.11 ja 7.12).<\/p>\n
ZTA on suurep\u00e4rane materjalivalik meditsiiniliste implantaatide jaoks, mis peavad olema korrosioonikindlad ja vastupidavad kehavedelike m\u00f5jule, n\u00e4iteks operatsioonisaalides ja t\u00f6\u00f6tavates turbiinmootorites kasutatavad implantaadid. V\u00f5rreldes traditsioonilise alumiiniumoksiidiga pakub ZTA paremat vastupidavust keemilisele korrosioonile; see talub karmi keskkonda ilma, et selle omadused halveneksid v\u00f5i see rikki l\u00e4heks. Lisaks sellele on ZTA-l erakordne termilise \u0161oki vastupidavus, mis t\u00e4hendab, et see talub kiireid temperatuurimuutusi, nagu n\u00e4iteks ahjukomponentides ja turbiinmootorite komponentides, ilma et see surve all praguneks v\u00f5i puruneks.<\/p>\n
AZ-komposiidid on \u00e4\u00e4rmiselt vastupidavad t\u00e4nu alumiiniumoksiidmatriisis hajutatud tugevdatud tsirkooniumdioksiidiosakestele. Pingele all muutuvad osakeste kristallstruktuurid tetragonaalsest monokliiniliseks, p\u00f5hjustades mahu laienemist ja kokkusurumist, mis aitab pidurdada pragude levikut \u2013 see omadus, mida nimetatakse transformatsioonitugevdamiseks, teeb HMA Wear Solutionsi ZTA-materjalid ideaalseks rakendustele, mis n\u00f5uavad suurt tugevust, sitkust ja k\u00f5vadust.<\/p>\n
Termilise \u0161oki m\u00f5jul suureneb vastupidavus veelgi. Alumiiniumoksiidmatriisis hajutatud tsirkooniumdioksiidiosakesed neelavad kiirete temperatuurimuutuste energiat, kaitstes neid j\u00e4rskudest temperatuurik\u00f5ikumistest tingitud pingest p\u00f5hjustatud murdumise ja pragunemise eest. Seet\u00f5ttu saab keraamikat ohutult kasutada seadmetes, mis on avatud j\u00e4rskudele ja intensiivsetele temperatuurimuutustele, nagu ahjukomponendid v\u00f5i turbiinmootori osad, ilma rikkeohu riskita.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid on tuntud oma korrosioonikindluse poolest. Seet\u00f5ttu saab seda kasutada seadmetes, mis puutuvad kokku korrosiivsete vedelike v\u00f5i kemikaalidega, nagu s\u00f6\u00f6vitushapped ja puhastusvahendid. Lisaks muudab selle materjali mehaaniline kulumiskindlus selle sobivaks meditsiiniliste implantaatide v\u00f5i seadmete valmistamiseks, mis puutuvad kokku kehavedelikega v\u00f5i kemikaalidega, nagu n\u00e4iteks puhastuslahused.<\/p>\n
T\u00e4nu oma vastupidavusele ja korrosioonikindlusele kasutatakse tsirkooniumoksiidi-alumiiniumoksiidi komposiitmaterjale (ZTA) paljudes t\u00f6\u00f6stusharudes. L\u00f5ikeriistade tootjad valivad l\u00f5ikeriistade valmistamisel sageli just ZTA tugevaid ja samas sitkeid materjale; lisaks on seda hakatud laialdaselt kasutama meditsiiniseadmete tootmisel, n\u00e4iteks ortopeediliste implantaatide, nagu reieluupea ja puusaliigese vooderdiste valmistamisel.<\/p>\n
Meditsiinilistes rakendustes kasutatavad ZTA-materjalid on t\u00e4nu oma suuremale murdumiskindlusele \u2013 mis on kuni 20 korda suurem kui pelgalt alumiiniumoksiidil \u2013 v\u00e4ga vastupidavad, mis aitab v\u00e4hendada rabedat purunemist, mis v\u00f5iks p\u00f5hjustada patsientidele tervisekahjustusi.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid on k\u00f5va ja rabe materjal, mis on loodud taluma k\u00f5rgeid temperatuure ja raskeid kasutustingimusi. See on korrosiooni- ja kemikaalide suhtes vastupidav ning leiab laialdast rakendust sellistes t\u00f6\u00f6stusharudes nagu lennundus, tootmine ja autot\u00f6\u00f6stus \u2013 lisaks sellele iseloomustab seda suurep\u00e4rane mehaaniline tugevus, termilise \u0161oki vastupidavus ja madal kulumism\u00e4\u00e4r.<\/p>\n
ZTA-keraamika erineb traditsioonilisest keraamikast selle poolest, et see koosneb nii alumiiniumoksiidi kui ka tsirkooniumoksiidi komposiitidest, mis saadakse nende materjalide segamisel suspensioonis enne paagutamist k\u00f5rgel temperatuuril. Paagutamise tulemusena tekivad alumiiniumoksiidi maatriksis peenelt hajutatud tetragonaalfaasi tsirkooniumdioksiidi osakesed; kui praod levivad \u00fcle selle maatriksi, p\u00f5hjustab nende energia faasimuutusi, mis tekitavad mahu laienemist, mis neutraliseerib t\u00f5husalt k\u00f5ik olemasolevad pinged; see p\u00f5hjustab maatriksi mitmes kohas k\u00f5rvale kalduvaid murdeid, hajutades murdeenergiat ja samal ajal kaotades murdeenergia t\u00e4ielikult.<\/p>\n
Selle materjali koostist saab kohandada vastavalt kasutusotstarbele, reguleerides vajaduse korral alumiiniumoksiidi ja tsirkooniumdioksiidi suhet, et see vastaks konkreetse rakenduse n\u00f5uetele. N\u00e4iteks v\u00f5iks koostisesse lisada rohkem tsirkooniumdioksiidi, et suurendada t\u00f5mbetugevust, samas kui alumiiniumoksiidi suurem sisaldus suurendaks vastupidavust h\u00fcdrotermilisele vananemisele ja korrosioonile.<\/p>\n
Tootesari ZTA-96 on v\u00e4lja t\u00f6\u00f6tatud selleks, et pakkuda kulut\u00f5husaid lahendusi rakendustele, mis n\u00f5uavad kulumiskindlust, korrosioonikindlust ja stabiilsust k\u00f5rgetel temperatuuridel. See keraamika on saadaval mitmesugustes kujudes ja suurustes, millele on v\u00f5imalik valida kliendi soovile vastavad tolerantsid ja pinnaviimistlused, ning tagab usaldusv\u00e4\u00e4rse toimimise rasketes kasutustingimustes.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid on juba ammu tuntud oma kulumis- ja korrosioonikindluse ning suurep\u00e4rase keemilise stabiilsuse poolest \u2013 need omadused muudavad selle materjali sobivaks meditsiinilistes rakendustes, kus see puutub kokku kehavedelike v\u00f5i kemikaalidega. Lisaks peetakse tsirkooniumdioksiidi selle suurep\u00e4raste bioloogilise \u00fchilduvuse omaduste t\u00f5ttu atraktiivseks valikuks hambaravi- ja kirurgiliste implantaatide valmistamiseks.<\/p>\n
Saksamaal Plochingenis asuva ettev\u00f5tte CeramTec toode Biolox Delta toodi 2000. aastal turule \u00fche esimese kaubanduslikult k\u00e4ttesaadava ZTA-materjalina, mida kasutatakse reieluupea ja puusaliigese vooderdise implantaadi asendusmaterjalina. See koosneb alumiiniumoksiidmatriitsist, mida on tugevdatud tsirkooniumoksiidi ja strontiumaluminaadiga, mis tagavad pragude otsade n\u00fcristamise ja tugevdamise mehhanismid; lisaks sisaldab see kroomoksiidi, mis takistab korrosiooni madalatel temperatuuridel; CeramTec\u2019i andmetel on seda taastavat keraamikat kasutatud \u00fcle 320 000 reieluupea ja 160 000 sisestuse implanteerimisel.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidi terad koos alumiiniumoksiidist maatriksiga moodustavad materjali, millel on erakordne termilise \u0161oki vastupidavus, mist\u00f5ttu sobib see ideaalselt kasutamiseks \u00e4\u00e4rmuslike temperatuuridega seotud rakendustes. Lisaks \u00fcletavad alumiiniumoksiidi-tsirkooniumdioksiidi komposiidid puhtast alumiiniumoksiidist tavaliselt vastupidavuse poolest isegi pikaajalise liivapuhastuse korral.<\/p>\n
ZTA pakub suurt murdumiskindlust, mist\u00f5ttu on see ideaalne materjalivalik rakendustes, kus rabedat materjali ei soovitata kasutada. Kuid maksimaalse tugevuse ja sitkuse saavutamiseks tuleb alumiiniumoksiidi-tsirkooniumoksiidi komposiite n\u00f5uetekohaselt paagutada ja tihendada; liiga madal temperatuur v\u00f5ib p\u00f5hjustada punktdefekte ja v\u00e4hendada paindetugevust \u2013 seet\u00f5ttu tuleks optimaalse sulamise ja osakeste suurusjaotuse tagamiseks kasutada temperatuuri 1550 \u00b0C.<\/p>\n
Alumiiniumoksiidi-tsirkooniumoksiidi komposiidid tagavad l\u00f5ikeriistades ja muudes abrasiivsetes komponentides suurep\u00e4rase kulumiskindluse ning nende madal h\u00f5\u00f5rdetegur tagab suurema keemilise inertsuse ja madalamad kulud v\u00f5rreldes ortopeedilistes implantaatides kasutatavate sarnaste materjalidega. Nende omaduste kombinatsioon muudab need komposiidid meditsiinilistes rakendustes v\u00e4ga ihaldusv\u00e4\u00e4rseks.<\/p>\n
Alumiiniumoksiidi-tsirkooniumoksiidi komposiitide pingestamine p\u00f5hjustab metastabiilse tetragonaalse tsirkooniumoksiidi \u00fcmberkujunemise monokliinseks tsirkooniumoksiidiks ning tsirkooniumoksiidi kristallide mahu suurenemise, mis l\u00fckkab pragude tippe tagasi ja parandab samal ajal materjali sitkust \u2013 seda efekti nimetatakse pingest tingitud \u00fcmberkujunemisest tulenevaks sitkuse suurenemiseks.<\/p>\n
Tsirkooniumdioksiidiga tugevdatud alumiiniumoksiid on tuntud oma tugevuse ja vastupidavuse poolest, olles samal ajal elektriliselt isoleeriv \u2013 see teeb sellest suurep\u00e4rase materjalivaliku komponentidele, mis n\u00f5uavad nii mehaanilist kui ka elektrilist isolatsiooni, n\u00e4iteks h\u00fclsid.<\/p>\n
Yttria-stabiliseeritud tsirkooniumdioksiidi (8YSZ) abil valmistatud alumiiniumoksiidi-tsirkooniumdioksiidi komposiidid on osutunud paremaks kui stabiliseerimata alumiiniumoksiidist valmistatud komposiidid, seda samas konkurentsiv\u00f5imelise hinnaga. Ideaalseks kasutusvaldkonnaks on rakendused, kus on olulised nii kulumiskindlus kui ka head elektrilised isolatsiooniv\u00f5imed \u2013 materjal talub temperatuure kuni 1500 \u00b0C!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zirconia toughened alumina (ZTA) is an engineered ceramic that combines the properties of both alumina and zirconia ceramics to provide […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"class_list":["post-131","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-product-related"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions\/132"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/et\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}