Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) on suunniteltu keramiikka, jossa yhdistyv\u00e4t sek\u00e4 alumiinioksidin ett\u00e4 zirkoniumoksidikeramiikan ominaisuudet mekaanisen lujuuden ja l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyyden takaamiseksi, mink\u00e4 vuoksi se soveltuu ortopedisiin sovelluksiin, kuten reisiluun p\u00e4ihin ja asetabulaarisiin vuorauksiin, ja teollisiin sovelluksiin, kuten venttiilien tiivisteisiin, holkkeihin, pumppujen osiin, leikkuuty\u00f6kaluihin, moottorin komponentteihin ja venttiilien tiivisteisiin. Sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ortopedisiss\u00e4 sovelluksissa, kuten reisiluun p\u00e4iss\u00e4 ja acetabulaarisissa vuorauksissa, kun taas teollisiin sovelluksiin kuuluvat venttiilien tiivisteet l\u00e4piviennit venttiilien tiivisteet l\u00e4piviennit pumppujen osat leikkausty\u00f6kalut leikkausty\u00f6kalut tai moottorin osat.<\/p>\n
ZTA valmistetaan geelivalamalla k\u00e4ytt\u00e4en jauhemaista alumiinioksidia ja yttriumoksidistabiloitua zirkoniumoksidipulveria. Prosessi sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 lietteen valmistuksen, valun, liuotinkuivauksen sek\u00e4 osmoottisen ett\u00e4 ilmakuivauksen, pyrolyysin ja sintrauksen loppuvaiheina.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on ihanteellinen materiaali sovelluksiin, joissa tarvitaan sek\u00e4 suurta lujuutta ett\u00e4 sitkeytt\u00e4, sill\u00e4 se valmistetaan hienojen tetragonaalisten zirkoniumoksidihiukkasten muuttuessa alumiinioksidimatriisiin j\u00e4nnityksen vaikutuksesta. Prosessi tuottaa tasaisen hiukkaskokojakauman, joka tuottaa erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten kovuuden, murtumissitkeyden ja sitkeyden, sek\u00e4 kemiallisen ja kulutuskest\u00e4vyyden.<\/p>\n
Alumiinimatriisiin dispergoidut zirkoniumoksidihiukkaset eiv\u00e4t yleens\u00e4 p\u00e4\u00e4se muuttumaan niiden ja alumiinioksidihiukkasten v\u00e4listen kemiallisten vuorovaikutusten vuoksi, mutta ne voivat aktivoitua rasituksessa ja muuttua. Muuntuneet zirkoniumoksidihiukkaset luovat s\u00e4r\u00f6ihin puristusj\u00e4nnityksi\u00e4, jotka est\u00e4v\u00e4t s\u00e4r\u00f6n etenemisen; niiden muodonmuutos johtaa suurempaan sitkeyteen kuin perinteisen alumiinioksidin.<\/p>\n
Claussen kuvasi ensimm\u00e4isen kerran vuonna 1976 muutoskovettumisen, ja sille on ominaista, ett\u00e4 hiukkaset vuorovaikutuksessa s\u00e4r\u00f6rintamien kanssa poikkeuttavat niit\u00e4 ja samalla luovat puristusj\u00e4nnityksi\u00e4 s\u00e4r\u00f6n k\u00e4rkien eteen, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 materiaalien murtumissitkeytt\u00e4 (Claussen 1976). T\u00e4m\u00e4 vaikutus lis\u00e4\u00e4 murtumissitkeytt\u00e4.<\/p>\n
ZTA voidaan valmistaa kuumalla isostaattisella puristuksella, ja se soveltuu hyvin lonkkaproteesin laakeriparin materiaaleiksi, sill\u00e4 se on osoittanut paremman eloonj\u00e4\u00e4misajan kuin yttriumoksidistabiloidusta zirkoniumoksidista (Y-TZP) valmistetut keraamiset reisiluunp\u00e4\u00e4t (kuva 7.10). Lis\u00e4ksi sen suuri alumiinioksidipitoisuus ja suurempi tiheys auttavat lievent\u00e4m\u00e4\u00e4n Y-TZP:ss\u00e4 havaittavia vanhenemisilmi\u00f6it\u00e4, jotka aiheuttavat ajan my\u00f6t\u00e4 liioiteltua t-m-muutosta ja mekaanista hajoamista (kuvat 7.11 ja 7.12).<\/p>\n
ZTA on erinomainen materiaalivalinta l\u00e4\u00e4ketieteellisiin implantteihin, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 korroosiota ja kehon nesteille altistumista, kuten leikkaussaleissa ja turbiinimoottoreissa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t implantit. Perinteiseen alumiinioksidiin verrattuna ZTA kest\u00e4\u00e4 paremmin kemiallista korroosiota; se kest\u00e4\u00e4 kovia ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4 hajoamatta tai hajoamatta. Lis\u00e4ksi ZTA:lla on poikkeuksellinen l\u00e4mp\u00f6shokkikest\u00e4vyys, mik\u00e4 tarkoittaa, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 nopeita l\u00e4mp\u00f6tilanvaihteluita, kuten uunien ja turbiinimoottoreiden komponentteja, murtumatta tai murtumatta paineen alla.<\/p>\n
AZ-komposiitit ovat eritt\u00e4in sitkeit\u00e4, koska alumiinioksidimatriisiin on dispergoitu karkaistuja zirkoniumoksidihiukkasia. Kun hiukkaset altistuvat rasitukselle, ne muuttavat kiderakennettaan tetragonaalisesta monokliiniseen muotoon aiheuttaen tilavuuden laajenemista ja kokoonpuristumista, mik\u00e4 auttaa pys\u00e4ytt\u00e4m\u00e4\u00e4n s\u00e4r\u00f6n etenemisen - t\u00e4m\u00e4 ominaisuus, jota kutsutaan muuntokarkaisuksi, tekee HMA Wear Solutionsin ZTA:sta ihanteellisen sovelluksiin, joissa vaaditaan korkeaa lujuutta, sitkeytt\u00e4 ja kovuutta.<\/p>\n
Kest\u00e4vyys paranee entisest\u00e4\u00e4n, kun se altistetaan l\u00e4mp\u00f6shokille. Alumiinimatriisiin hajallaan olevat zirkoniumoksidihiukkaset imev\u00e4t energiaa nopeista l\u00e4mp\u00f6tilanmuutoksista ja suojaavat niit\u00e4 murtumiselta ja halkeilulta, joka johtuu \u00e4killisten l\u00e4mp\u00f6tilanmuutosten aiheuttamasta rasituksesta. N\u00e4in ollen keraamisia voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 turvallisesti laitteissa, jotka altistuvat \u00e4killisille ja voimakkaille l\u00e4mp\u00f6tilanmuutoksille, kuten uunien osissa tai turbiinimoottoreiden osissa, ilman riski\u00e4 vikaantumisesta.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on tunnettu korroosionkest\u00e4vyydest\u00e4\u00e4n. N\u00e4in ollen sit\u00e4 voidaan k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 laitteissa, jotka joutuvat kosketuksiin sy\u00f6vytt\u00e4vien nesteiden tai kemikaalien, kuten sy\u00f6vytyshappojen ja puhdistusaineiden kanssa. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4n materiaalin mekaaninen kulutuskest\u00e4vyys tekee siit\u00e4 sopivan l\u00e4\u00e4ketieteellisiin implantteihin tai laitteisiin, jotka joutuvat kosketuksiin ruumiinnesteiden tai kemikaalien, kuten puhdistusliuosten, kanssa.<\/p>\n
Kest\u00e4vyytens\u00e4 ja korroosionkest\u00e4vyytens\u00e4 ansiosta zirkonialumiinakomposiittimateriaaleja (ZTA) k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n monilla teollisuudenaloilla. Leikkausty\u00f6kalujen valmistajat valitsevat usein ZTA:n vahvat mutta sitke\u00e4t materiaalit leikkuuty\u00f6kaluja luodessaan; lis\u00e4ksi sit\u00e4 on alettu k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 laajalti l\u00e4\u00e4kinn\u00e4llisten laitteiden tuotannossa, kuten ortopedisten implanttien, kuten reisiluun p\u00e4iden ja acetabulaaristen vuorausten, valmistuksessa.<\/p>\n
L\u00e4\u00e4ketieteellisiss\u00e4 sovelluksissa k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4t ZTA-materiaalit kest\u00e4v\u00e4t hyvin, koska niiden murtumissitkeys on suurempi - jopa 20 kertaa suurempi kuin pelk\u00e4n alumiinioksidin - mik\u00e4 auttaa v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n hauraan rikkoutumisen riski\u00e4, joka voisi aiheuttaa potilaille terveyshaittoja.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on kova ja hauras materiaali, joka on suunniteltu kest\u00e4m\u00e4\u00e4n korkeita l\u00e4mp\u00f6tiloja ja vaativia ymp\u00e4rist\u00f6j\u00e4. Se kest\u00e4\u00e4 korroosiota ja kemiallisia hy\u00f6kk\u00e4yksi\u00e4, ja sill\u00e4 on lukuisia k\u00e4ytt\u00f6kohteita eri teollisuudenaloilla, kuten ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, teollisuudessa ja autoteollisuudessa, sek\u00e4 ylivoimainen mekaaninen lujuus, l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyys ja alhainen kulumisaste.<\/p>\n
ZTA-keramiikka eroaa perinteisest\u00e4 keramiikasta siin\u00e4, ett\u00e4 se koostuu sek\u00e4 alumiinioksidin ett\u00e4 zirkoniumoksidin komposiiteista, jotka valmistetaan sekoittamalla n\u00e4it\u00e4 materiaaleja suspensiossa ennen sintrausta korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. Kun sintraus tuottaa hienojakoisia tetragonaalisen faasin zirkoniumoksidihiukkasia alumiinioksidimatriisiin; kun s\u00e4r\u00f6t etenev\u00e4t t\u00e4m\u00e4n matriisin l\u00e4pi, niiden energia k\u00e4ynnist\u00e4\u00e4 faasimuunnoksia, jotka saavat aikaan tilavuuden laajenemisen, joka tehokkaasti kumoaa kaikki l\u00e4sn\u00e4 olevat j\u00e4nnitykset; t\u00e4m\u00e4 saa aikaan sen, ett\u00e4 murtumia syntyy useisiin eri kohtiin, jolloin murtumisenergia hajaantuu ja samalla murtumisenergiaa hajoaa kokonaan.<\/p>\n
Materiaalin koostumus voidaan r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6id\u00e4 sen k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksen mukaan, ja alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin suhdetta voidaan s\u00e4\u00e4t\u00e4\u00e4 tarpeen mukaan sen ainutlaatuisten vaatimusten mukaisesti. Sen koostumukseen voidaan esimerkiksi lis\u00e4t\u00e4 enemm\u00e4n zirkoniaa vetolujuuden lis\u00e4\u00e4miseksi, kun taas enemm\u00e4n alumiinioksidia lis\u00e4\u00e4 kest\u00e4vyytt\u00e4 hydrotermist\u00e4 vanhenemista ja korroosiota vastaan.<\/p>\n
ZTA-96-tuotesarja on kehitetty tarjoamaan kustannustehokkaita ratkaisuja sovelluksiin, joissa vaaditaan kulumisen, korroosion ja korkean l\u00e4mp\u00f6tilan kest\u00e4vyytt\u00e4. T\u00e4m\u00e4 keraaminen materiaali on saatavana useissa eri muodoissa ja koossa sek\u00e4 r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6idyill\u00e4 toleransseilla ja viimeistelyill\u00e4, ja se tarjoaa luotettavan suorituskyvyn vaativissa sovelluksissa.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on jo pitk\u00e4\u00e4n ollut tunnettu kulutuksen- ja korroosionkest\u00e4vyydest\u00e4\u00e4n sek\u00e4 erinomaisesta kemiallisesta stabiilisuudestaan - molemmat ominaisuudet tekev\u00e4t siit\u00e4 hyvin soveltuvan l\u00e4\u00e4ketieteellisiin sovelluksiin, joissa se joutuu kosketuksiin ruumiinnesteiden tai kemikaalien kanssa. Lis\u00e4ksi zirkoniaa pidet\u00e4\u00e4n houkuttelevana ehdokkaana hammasl\u00e4\u00e4ketieteellisiin ja kirurgisiin implantteihin sen erinomaisen biologisen yhteensopivuuden vuoksi.<\/p>\n
CeramTecin (Plochingen, Saksa) Biolox Delta lanseerattiin kaupalliseen myyntiin yhten\u00e4 ensimm\u00e4isist\u00e4 kaupallisesti saatavilla olevista ZTA-materiaaleista vuonna 2000 reisiluunp\u00e4iden ja acetabulaaristen vuorausten implanttikorvausmateriaalina. Materiaali koostuu alumiinioksidimatriisista, jota on vahvistettu zirkoniumoksidilla ja strontiumaluminaatilla, jotka tarjoavat halkeaman k\u00e4rjen tylent\u00e4mismekanismeja ja sitkeysmekanismeja, sek\u00e4 kromioksidista, joka est\u00e4\u00e4 korroosiota matalissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. CeramTecin raporttien mukaan yli 320 000 reisiluunp\u00e4\u00e4t\u00e4 ja 160 000 insertti\u00e4 on istutettu k\u00e4ytt\u00e4en t\u00e4t\u00e4 korjaavaa keramiikkaa.<\/p>\n
Zirkoniumoksidirakeet yhdistettyn\u00e4 alumiinioksidimatriisiin tuottavat materiaalin, jolla on poikkeuksellinen l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyys, joten se soveltuu erinomaisesti sovelluksiin, joihin liittyy \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloja. Lis\u00e4ksi alumiinioksidi-zirkoniumoksidikomposiitit ovat yleens\u00e4 kest\u00e4vyydelt\u00e4\u00e4n parempia kuin puhdas alumiinioksidi jopa pitk\u00e4aikaisessa hiekkapuhallusaltistuksessa.<\/p>\n
ZTA:n murtumissitkeys on korkea, joten se on ihanteellinen materiaalivalinta sovelluksissa, joissa hauraita materiaaleja ei haluta. Alumiini-zirkoniumoksidikomposiitit on kuitenkin sintrattava ja tiivistett\u00e4v\u00e4 asianmukaisesti, jotta ne olisivat mahdollisimman lujia ja sitkeit\u00e4. Liian alhainen l\u00e4mp\u00f6tila voi johtaa pistevikoihin ja heikentyneeseen taivutuslujuuteen, mink\u00e4 vuoksi 1550 celsiusastetta olisi k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4 optimaalisen sulamisen ja hiukkaskokojakauman varmistamiseksi.<\/p>\n
Alumiini-zirkoniumoksidikomposiitit kest\u00e4v\u00e4t erinomaisesti kulutusta leikkausty\u00f6kaluissa ja muissa hiovissa komponenteissa, ja niill\u00e4 on alhainen kitka, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 niiden kemiallista inerttiytt\u00e4 ja alentaa kustannuksia ortopedisiss\u00e4 implantteissa k\u00e4ytett\u00e4viin vastaaviin materiaaleihin verrattuna. N\u00e4iden ominaisuuksien yhdistelm\u00e4 tekee n\u00e4ist\u00e4 komposiiteista eritt\u00e4in haluttuja l\u00e4\u00e4ketieteellisiss\u00e4 sovelluksissa.<\/p>\n
Alumiinioksidi-sirkoniumoksidikomposiittien j\u00e4nnitt\u00e4minen aiheuttaa metastabiilin tetragonaalisen zirkoniumoksidin muuttumisen monokliiniseksi zirkoniumoksidiksi ja aiheuttaa zirkoniumoksidikiteiden tilavuuden laajenemisen, mik\u00e4 ty\u00f6nt\u00e4\u00e4 s\u00e4r\u00f6n k\u00e4rki\u00e4 taaksep\u00e4in ja parantaa samalla sitkeytt\u00e4 - t\u00e4t\u00e4 vaikutusta kutsutaan j\u00e4nnityksen aiheuttamaksi muutoskarkaisuksi.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi tunnetaan vahvana ja kest\u00e4v\u00e4n\u00e4, mutta samalla s\u00e4hk\u00f6isesti erist\u00e4v\u00e4n\u00e4 - t\u00e4m\u00e4 tekee siit\u00e4 loistavan materiaalivalinnan komponentteihin, jotka vaativat sek\u00e4 mekaanista ett\u00e4 s\u00e4hk\u00f6ist\u00e4 eristyst\u00e4, kuten holkit.<\/p>\n
Yttriumoksidistabiloitua zirkoniaa (8YSZ) k\u00e4ytt\u00e4en valmistetut alumiinioksidi-sirkoniakomposiitit ovat osoittautuneet paremmiksi kuin stabiloimattomalla alumiinioksidilla valmistetut komposiitit yht\u00e4 kilpailukykyisill\u00e4 kustannuksilla. Ihanteellisia k\u00e4ytt\u00f6kohteita ovat sovellukset, joissa sek\u00e4 kulutuskest\u00e4vyys ett\u00e4 hyv\u00e4t s\u00e4hk\u00f6eristysominaisuudet ovat v\u00e4ltt\u00e4m\u00e4tt\u00f6mi\u00e4 - jopa 1500 asteen l\u00e4mp\u00f6tilat ovat sen kapasiteetin sis\u00e4ll\u00e4!<\/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\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions\/132"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}