{"id":131,"date":"2024-06-21T20:03:08","date_gmt":"2024-06-21T12:03:08","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminaceramics.net\/?p=131"},"modified":"2024-07-15T20:04:51","modified_gmt":"2024-07-15T12:04:51","slug":"cirkonio-grudintas-aliuminio-oksidas-zta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/zirconia-toughened-alumina-zta\/","title":{"rendered":"Cirkonio gr\u016bdintas aliuminis (ZTA)"},"content":{"rendered":"<p>Cirkonio gr\u016bdintasis aliuminio oksidas (ZTA) - tai in\u017einerin\u0117 keramika, kurioje derinamos aliuminio oksido ir cirkonio keramikos savyb\u0117s, u\u017etikrinan\u010dios mechanin\u012f tvirtum\u0105 ir atsparum\u0105 terminiams sm\u016bgiams, tod\u0117l ji tinka ortopedijos reikm\u0117ms, pavyzd\u017eiui, \u0161launikaulio galvut\u0117ms ir acetabul\u0173 \u012fd\u0117klams, ir pramonin\u0117ms reikm\u0117ms, pavyzd\u017eiui, vo\u017etuv\u0173 sandarikliams, \u012fvor\u0117ms, siurbli\u0173 dalims, pjovimo \u012frankiams, varikli\u0173 komponentams ir vo\u017etuv\u0173 sandarikliams. J\u012f galima naudoti ortopedijoje, pavyzd\u017eiui, \u0161launikaulio galvut\u0117ms ir acetabuliniams \u012fd\u0117klams, o pramon\u0117je - vo\u017etuv\u0173 sandarikliams \u012fvor\u0117ms vo\u017etuv\u0173 sandarikliams \u012fvor\u0117ms siurbli\u0173 dalims pjovimo \u012frankiams pjovimo \u012frankiams arba varikli\u0173 komponentams.<\/p>\n<p>ZTA gaminamas gelio liejimo b\u016bdu, naudojant aliuminio oksido ir itriu stabilizuot\u0173 cirkonio oksido milteli\u0173. \u0160\u012f proces\u0105 sudaro suspensijos paruo\u0161imas, formavimas, d\u017eiovinimas tirpikliais su osmosiniu ir oro d\u017eiovinimu, piroliz\u0117 ir sukepinimas kaip paskutiniai etapai.<\/p>\n<h2>Tvirtumas<\/h2>\n<p>Cirkonio gr\u016bdintasis aliuminio oksidas yra ideali med\u017eiaga, tinkama naudoti tais atvejais, kai reikia ir didelio stiprumo, ir atsparumo, nes ji gaunama smulkioms tetragoninio cirkonio daleli\u0173 dalel\u0117ms transformuojantis \u012f aliuminio oksido matric\u0105 d\u0117l \u012ftempi\u0173. \u0160io proceso metu gaunamas tolygus daleli\u0173 dyd\u017eio pasiskirstymas, d\u0117l kurio i\u0161gaunamos puikios mechanin\u0117s savyb\u0117s, tokios kaip kietumas, atsparumas l\u016b\u017eiams ir kietumas, taip pat atsparumas chemin\u0117ms med\u017eiagoms ir dilimui.<\/p>\n<p>Cirkonio dalel\u0117s, disperguotos aliuminio oksido matricoje, d\u0117l chemin\u0117s s\u0105veikos tarp j\u0173 ir aliuminio oksido daleli\u0173 paprastai nesikei\u010dia, ta\u010diau veikiamos \u012ftempi\u0173 gali b\u016bti aktyvuotos ir transformuotis. Transformuotos cirkonio dalel\u0117s sukuria gniu\u017edymo \u012ftempius \u012ftr\u016bkim\u0173 frontuose, kurie u\u017ekerta keli\u0105 j\u0173 plitimui; j\u0173 transformacija lemia didesn\u012f atsparum\u0105 nei tradicinio aliuminio oksido.<\/p>\n<p>Pirm\u0105 kart\u0105 Claussenas 1976 m. apra\u0161\u0117 transformacijos gr\u016bdinim\u0105, kuriam b\u016bdinga tai, kad dalel\u0117s s\u0105veikauja su \u012ftr\u016bkim\u0173 frontais ir juos nukreipia, tuo pat metu sukurdamos gniu\u017edymo \u012ftempius prie\u0161 \u012ftr\u016bkim\u0173 vir\u0161\u016bnes, taip padidindamos med\u017eiag\u0173 atsparum\u0105 l\u016b\u017eiams (Claussen 1976). D\u0117l \u0161io poveikio padid\u0117ja l\u016b\u017eio atsparumas.<\/p>\n<p>ZTA gali b\u016bti gaminamas kar\u0161to izostatinio presavimo b\u016bdu ir puikiai tinka klubo s\u0105nario endoprotez\u0173 guoli\u0173 por\u0173 med\u017eiagoms, nes, palyginti su keramin\u0117mis \u0161launikaulio galvut\u0117mis, pagamintomis i\u0161 itriu stabilizuoto cirkonio (Y-TZP), yra geriau i\u0161silaikantis (7.10 pav.). Be to, didelis aliuminio oksido kiekis ir didesnis tankis padeda su\u0161velninti Y-TZP sen\u0117jimo rei\u0161kinius, d\u0117l kuri\u0173 laikui b\u0117gant perd\u0117tai vyksta t-m transformacija ir mechanin\u0117 degradacija (7.11 ir 7.12 pav.).<\/p>\n<p>ZTA yra puiki med\u017eiaga medicininiams implantams, kurie turi b\u016bti atspar\u016bs korozijai ir k\u016bno skys\u010di\u0173 poveikiui, pavyzd\u017eiui, operacin\u0117se ir operacini\u0173 turbin\u0173 varikliuose naudojamiems implantams. Palyginti su tradiciniu aliuminio oksidu, ZTA pasi\u017eymi geresniu atsparumu cheminei korozijai; jis gali atlaikyti at\u0161iaurias aplinkos s\u0105lygas, nesuirti ir nesugesti. Be to, ZTA pasi\u017eymi i\u0161skirtiniu atsparumu terminiam sm\u016bgiui, t. y. gali atlaikyti staigius temperat\u016bros poky\u010dius, pavyzd\u017eiui, krosni\u0173 komponent\u0173 ir turbinini\u0173 varikli\u0173 komponent\u0173, nesutr\u016bkin\u0117damas ir nesul\u016b\u017edamas d\u0117l sl\u0117gio.<\/p>\n<h2>Patvarumas<\/h2>\n<p>AZ kompozitai yra labai tvirti d\u0117l gr\u016bdinto cirkonio daleli\u0173, disperguot\u0173 aliuminio oksido matricoje. Veikiant \u012ftempiams, dalel\u0117s pakei\u010dia savo kristalin\u0119 strukt\u016br\u0105 i\u0161 tetragonin\u0117s \u012f monoklinin\u0119, d\u0117l to t\u016bris i\u0161siple\u010dia ir susispaud\u017eia, o tai padeda stabdyti \u012ftr\u016bkim\u0173 plitim\u0105 - d\u0117l \u0161ios savyb\u0117s, vadinamos transformaciniu gr\u016bdinimu, ZTA i\u0161 \"HMA Wear Solutions\" idealiai tinka toms sritims, kurioms reikia didelio stiprumo, kietumo ir kietumo.<\/p>\n<p>Ilgaam\u017ei\u0161kumas dar labiau padid\u0117ja veikiant terminiam \u0161okui. Cirkonio dalel\u0117s, i\u0161sklaidytos aliuminio oksido matricoje, sugeria greit\u0173 temperat\u016bros poky\u010di\u0173 energij\u0105, apsaugodamos jas nuo l\u016b\u017ei\u0173 ir \u012ftr\u016bkim\u0173, atsirandan\u010di\u0173 d\u0117l staigi\u0173 temperat\u016bros poky\u010di\u0173 sukelt\u0173 \u012ftempi\u0173. Tod\u0117l keramik\u0105 galima saugiai naudoti staigi\u0173 ir intensyvi\u0173 temperat\u016bros poky\u010di\u0173 veikiamoje \u012frangoje, pavyzd\u017eiui, krosni\u0173 sudedamosiose dalyse arba turbinini\u0173 varikli\u0173 dalyse, nerizikuojant sugesti.<\/p>\n<p>Cirkonio gr\u016bdintas aliuminio oksidas pasi\u017eymi atsparumu korozijai. Tod\u0117l jis gali b\u016bti naudojamas \u012frangoje, kuri lie\u010diasi su korozij\u0105 sukelian\u010diais skys\u010diais ar chemin\u0117mis med\u017eiagomis, pvz., \u0117sdinimo r\u016bg\u0161timis ir valikliais. Be to, d\u0117l \u0161ios med\u017eiagos atsparumo mechaniniam dilimui ji tinka medicininiams implantams ar prietaisams, kurie lie\u010diasi su k\u016bno skys\u010diais ar chemin\u0117mis med\u017eiagomis, pavyzd\u017eiui, valymo tirpalais.<\/p>\n<p>D\u0117l savo ilgaam\u017ei\u0161kumo ir atsparumo korozijai cirkonio oksido ir aliuminio oksido kompozitin\u0117s med\u017eiagos (ZTA) naudojamos daugelyje pramon\u0117s \u0161ak\u0173. Pjovimo \u012franki\u0173 gamintojai, kurdami pjovimo \u012frankius, da\u017enai renkasi tvirtas, ta\u010diau atsparias ZTA med\u017eiagas; be to, ji pla\u010diai naudojama medicinos \u012frangai gaminti, pavyzd\u017eiui, ortopediniams implantams, tokiems kaip \u0161launikaulio galvut\u0117s ir acetabul\u0173 \u012fd\u0117klai.<\/p>\n<p>Medicinoje naudojamos ZTA med\u017eiagos gerai laikosi d\u0117l didesnio atsparumo l\u016b\u017eiams - iki 20 kart\u0173 didesnio nei vien tik aliuminio oksido - kuris padeda suma\u017einti trapumo rizik\u0105, galin\u010di\u0105 sukelti neigiam\u0105 poveik\u012f pacient\u0173 sveikatai.<\/p>\n<h2>Atsparumas korozijai<\/h2>\n<p>Cirkonio gr\u016bdintasis aliuminio oksidas yra kieta, trapi med\u017eiaga, sukurta atlaikyti auk\u0161t\u0105 temperat\u016br\u0105 ir at\u0161iauri\u0105 aplink\u0105. Ji atspari korozijai ir cheminiam poveikiui, tod\u0117l j\u0105 galima naudoti \u012fvairiose pramon\u0117s \u0161akose, pavyzd\u017eiui, aviacijos, gamybos ir automobili\u0173 pramon\u0117s srityse, taip pat pasi\u017eymi i\u0161skirtiniu mechaniniu tvirtumu, atsparumu terminiams sm\u016bgiams ir ma\u017eu dilimu.<\/p>\n<p>ZTA keramika skiriasi nuo tradicin\u0117s keramikos tuo, kad j\u0105 sudaro aliuminio oksido ir cirkonio oksido kompozitai, gaminami mai\u0161ant \u0161ias med\u017eiagas suspensijoje prie\u0161 sukepinant auk\u0161toje temperat\u016broje. Sukepinant susidaro smulkiai i\u0161sklaidytos tetragonin\u0117s faz\u0117s cirkonio dalel\u0117s aliuminio oksido matricoje; kai \u012ftr\u016bkimai juda per \u0161i\u0105 matric\u0105, j\u0173 energija sukelia fazinius virsmus, d\u0117l kuri\u0173 t\u016bris ple\u010diasi, o tai veiksmingai neutralizuoja bet kokius esamus \u012ftempius; d\u0117l to daugelyje matricos viet\u0173 atsiranda i\u0161sklaidyt\u0173 \u012ftr\u016bkim\u0173, kurie i\u0161sklaido \u012ftr\u016bkimo energij\u0105 ir kartu i\u0161sklaido vis\u0105 \u012ftr\u016bkimo energij\u0105.<\/p>\n<p>\u0160ios med\u017eiagos sud\u0117tis gali b\u016bti pritaikyta pagal numatyt\u0105 paskirt\u012f, o aliuminio oksido ir cirkonio oksido santykis gali b\u016bti koreguojamas pagal unikalius reikalavimus. Pavyzd\u017eiui, norint padidinti tempimo stipr\u012f, \u012f jos sud\u0117t\u012f b\u016bt\u0173 galima \u012fd\u0117ti daugiau cirkonio oksido, o daugiau aliuminio oksido padidint\u0173 atsparum\u0105 hidroterminiam sen\u0117jimui ir korozijai.<\/p>\n<p>ZTA-96 gamini\u0173 linija buvo sukurta siekiant pasi\u016blyti ekonomi\u0161kus sprendimus, kai reikia u\u017etikrinti atsparum\u0105 dilimui, korozijai ir auk\u0161tai temperat\u016brai. \u0160i keramika, kuri\u0105 galima \u012fsigyti \u012fvairi\u0173 form\u0173 ir dyd\u017ei\u0173, su individualiai pritaikomomis tolerancijomis ir apdaila, gali u\u017etikrinti patikim\u0105 veikim\u0105 sud\u0117tingose srityse.<\/p>\n<p>Cirkonio gr\u016bdintas aliuminio oksidas jau seniai pripa\u017eintas d\u0117l savo atsparumo dilimui ir korozijai, taip pat d\u0117l puikaus cheminio stabilumo - d\u0117l abiej\u0173 \u0161i\u0173 savybi\u0173 jis puikiai tinka naudoti medicinoje, kur su juo lie\u010diasi k\u016bno skys\u010diai ar chemin\u0117s med\u017eiagos. Be to, d\u0117l savo puiki\u0173 biologinio suderinamumo savybi\u0173 cirkonis laikomas patraukliu kandidatu dant\u0173 ir chirurgini\u0173 implant\u0173 gamybai.<\/p>\n<p>\"Biolox Delta\", kuri\u0105 2000 m. Plochingene (Vokietija) pagamino bendrov\u0117 \"CeramTec\", buvo prad\u0117ta komerci\u0161kai pardavin\u0117ti kaip viena pirm\u0173j\u0173 ZTA med\u017eiag\u0173, skirt\u0173 \u0161launikaulio galvut\u0117ms ir acetabuliniams \u012fd\u0117klams implantuoti. Sudaryta i\u0161 aliuminio oksido matricos, sustiprintos cirkonio oksidu ir stroncio aliuminatu, kurie u\u017etikrina \u012ftr\u016bkim\u0173 vir\u0161\u016bn\u0117s susilpninimo ir sutvirtinimo mechanizmus; kartu su chromo oksidu, kuris apsaugo nuo korozijos \u017eemos temperat\u016bros s\u0105lygomis; \"CeramTec\" duomenimis, naudojant \u0161i\u0105 atkuriam\u0105j\u0105 keramik\u0105 implantuota daugiau kaip 320 000 \u0161launikaulio galvu\u010di\u0173 ir 160 000 \u012fd\u0117kl\u0173.<\/p>\n<h2>Atsparumas \u0161iluminiam sm\u016bgiui<\/h2>\n<p>Cirkonio oksido gr\u016bdeliai kartu su aliuminio oksido matrica sukuria med\u017eiag\u0105, pasi\u017eymin\u010di\u0105 i\u0161skirtiniu atsparumu terminiams sm\u016bgiams, tod\u0117l ji puikiai tinka naudoti esant ekstremalioms temperat\u016broms. Be to, aliuminio-cirkonio kompozitai savo ilgaam\u017ei\u0161kumu lenkia gryn\u0105 aliuminio oksid\u0105, net ir ilgai veikiant sm\u0117liasrovei.<\/p>\n<p>ZTA pasi\u017eymi dideliu atsparumu l\u016b\u017eiams, tod\u0117l tai ideali med\u017eiaga, kuri\u0105 galima naudoti ten, kur nenorima naudoti trapi\u0173 med\u017eiag\u0173. Ta\u010diau, norint pasiekti did\u017eiausi\u0105 stiprum\u0105 ir atsparum\u0105, aliuminio-cirkonio kompozitai turi b\u016bti tinkamai sukepinti ir sutankinti; d\u0117l per \u017eemos temperat\u016bros gali atsirasti ta\u0161kini\u0173 defekt\u0173 ir suma\u017e\u0117ti atsparumas lenkimui, tod\u0117l, siekiant u\u017etikrinti optimal\u0173 lydym\u0105si ir daleli\u0173 dyd\u017eio pasiskirstym\u0105, reik\u0117t\u0173 naudoti 1550 laipsni\u0173 temperat\u016br\u0105.<\/p>\n<p>Aliuminio ir cirkonio oksido kompozitai pasi\u017eymi puikiu atsparumu pjovimo \u012franki\u0173 ir kit\u0173 abrazyvini\u0173 komponent\u0173 d\u0117v\u0117jimuisi, ma\u017ea trintimi, taip pat cheminiu inerti\u0161kumu ir ma\u017eesne kaina, palyginti su pana\u0161iomis med\u017eiagomis, naudojamomis ortopediniams implantams gaminti. D\u0117l j\u0173 savybi\u0173 derinio \u0161ie kompozitai yra labai pageidautini medicinos reikm\u0117ms.<\/p>\n<p>\u012etempiant aliuminio oksido ir cirkonio kompozitus, metastabilus tetragoninis cirkonis transformuojasi \u012f monoklinin\u012f cirkon\u012f ir ple\u010diasi cirkonio kristal\u0173 t\u016bris, tod\u0117l \u012ftr\u016bkim\u0173 vir\u0161\u016bn\u0117s pasislenka atgal, o atsparumas padid\u0117ja - \u0161is efektas vadinamas \u012ftempi\u0173 sukeltos transformacijos gr\u016bdinimu.<\/p>\n<p>Cirkonio gr\u016bdintasis aliuminio oksidas pasi\u017eymi tvirtumu ir ilgaam\u017ei\u0161kumu, ta\u010diau kartu yra elektri\u0161kai izoliuojantis - tod\u0117l tai puiki med\u017eiaga komponentams, kuriems reikia ir mechanin\u0117s, ir elektrin\u0117s izoliacijos, pvz., \u012fvor\u0117ms, gaminti.<\/p>\n<p>\u012erodyta, kad aliuminio-cirkonio kompozitai, pagaminti naudojant itriu stabilizuot\u0105 cirkon\u012f (8YSZ), yra prana\u0161esni u\u017e kompozitus, pagamintus naudojant nestabilizuot\u0105 aliuminio oksid\u0105, o j\u0173 kaina yra tokia pat konkurencinga. Idealiai tinka naudoti ten, kur b\u016btinas atsparumas dilimui ir geros elektrin\u0117s izoliacijos savyb\u0117s - jis gali dirbti iki 1500 laipsni\u0173 C temperat\u016broje!<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zirconia toughened alumina (ZTA) is an engineered ceramic that combines the properties of both alumina and zirconia ceramics to provide [&hellip;]<\/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\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions\/132"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/lt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}