Komposittkeramikk med aluminiumoksidmatrise forsterket med zirkoniumoksid gir optimale egenskaper n\u00e5r det gjelder hardhet, bruddseighet og b\u00f8yestyrke. Denne typen zirkoniumoksidkeramikk er generelt mindre utsatt for nedbrytning ved lave temperaturer og spenningsindusert forringelse, og har dessuten sterke mekaniske egenskaper.<\/p>\n
Zirkoniumoksidforsterket aluminiumoksid best\u00e5r av en aluminiumoksidmatrise tilsatt yttriumoksid og kromoksid for \u00e5 beskytte zirkoniumoksidet mot hydrotermisk nedbrytning ved \u00e5 binde fuktighetsmolekyler p\u00e5 overflatene og dermed hindre at disse diffunderer inn i zirkoniumoksidfasen. Videre er det kjent at disse tilsetningsstoffene reduserer kinetikken i faseovergangen (Pezzotti et al., 2010a).<\/p>\n
ZTA-keramikk har h\u00f8y mekanisk styrke takket v\u00e6re transformasjonsherding. N\u00e5r de utsettes for belastning, endrer zirkoniumoksidpartiklene sin krystallstruktur fra metastabil tetragonal til monoklin, noe som f\u00f8rer til volumutvidelse. Denne utvidelsen komprimerer den omkringliggende aluminiumoksidmatrisen, noe som forhindrer sprekkutbredelse og \u00f8ker bruddseigheten.<\/p>\n
Tilsetning av yttriumoksid og krom til aluminiumoksidmatrisen kan \u00f8ke dens motstand mot kjemisk angrep fra vann eller kroppsv\u00e6sker, noe som er s\u00e6rlig relevant i medisinske anvendelser der det kan oppst\u00e5 spenningsassistert korrosjon av aluminiumoksid ved kontakt med vann eller kroppsv\u00e6sker. Denne egenskapen gj\u00f8r materialet enda mer egnet for beskyttelse mot spenningsassistert korrosjon i medisinske milj\u00f8er der kontakt med vann eller kroppsv\u00e6sker kan f\u00f8re til spenningsassistert korrosjon av aluminiumoksidunderlag.<\/p>\n
Biolox Delta fra CeramTec er et eksempel p\u00e5 et ZTA-keramisk materiale og har blitt implantert i over 320 000 l\u00e5rbenshoder og 160 000 hoftesk\u00e5lforinger for \u00e5 gi styrke, seighet, bruddseighet og slitestyrke som overg\u00e5r egenskapene til rent aluminiumoksid \u2013 noe ingen andre keramiske biomaterialer som for tiden brukes i ortopediske anvendelser kan m\u00e5le seg med.<\/p>\n
Zirkonias kombinasjon av seighet og styrke gj\u00f8r det til et utmerket skj\u00e6remateriale, spesielt for skj\u00e6ring av h\u00f8yytelsesmaterialer som kubisk bornitrid (CBN). Den overlegne slitestyrken gj\u00f8r at den t\u00e5ler h\u00f8ye hastigheter med mindre varmeutvikling og vibrasjon enn verkt\u00f8y av wolframkarbid, samtidig som den er kjemisk inert, har lav friksjon og kan skilte med god varmhardhet og bruddstyrke sammenlignet med metaller. Videre har ZTA relativt lav termisk utvidelse, noe som gj\u00f8r det egnet for bearbeidingsmilj\u00f8er med fuktighet, for eksempel CBN eller overflater av metaller som kan bearbeides.<\/p>\n
Garvie m.fl. (1975) fant at finfordelte, tetragonale, metastabile utfellinger kunne omdannes til en monoklin fase gjennom kjemiske behandlinger, noe som ga forbedrede mekaniske egenskaper som b\u00f8yestyrke og seighet. I kommersielle anvendelser brukes stabilisatorer for \u00e5 styre denne transformasjonsprosessen og \u00f8ke seigheten \u2013 for eksempel har CeramTec kommersialisert Biolox Delta ZTA med yttriumoksid som stabilisator samt tilsetningsstoffer som inneholder krom og strontium for \u00e5 styrke seighetsmekanismene i aluminiumoksidmatrisen.<\/p>\n
Partikkelst\u00f8rrelsen p\u00e5 zirkoniumoksid spiller en avgj\u00f8rende rolle i herding, da mindre partikler gir bedre spredning og dannelse av mikrosprekker. Videre gj\u00f8r endring av forholdet mellom zirkoniumoksid og aluminiumoksid det mulig for designere \u00e5 skreddersy keramiske egenskaper spesielt til individuelle bruksomr\u00e5der \u2013 stenger og r\u00f8r til medisinske implantater, isolasjonshylser til flykomponenter for h\u00f8ye h\u00f8yder eller bilkomponenter kan alle dra nytte av spesialtilpassede deler laget spesielt av zirkoniumoksidkeramikk.<\/p>\n
Zirkoniumoksidkeramikk er harde, slitesterke og termisk stabile materialer som har en enest\u00e5ende motstand mot friksjon, noe som gj\u00f8r dem egnet til skj\u00e6reverkt\u00f8y. Deres egenskaper \u2013 kombinert med h\u00f8y elastisitet og bruddseighet \u2013 gj\u00f8r ogs\u00e5 ZTA til et utmerket materiale. N\u00e5r ZTA oppvarmes til normale temperaturer, gir det bedre ytelse enn rent aluminiumoksid ved \u00e5 tilby h\u00f8yere b\u00f8yestyrke og bruddseighet; dets mekaniske egenskaper kan til og med skreddersys etter spesifikke bruksbehov, avhengig av forholdet mellom zirkoniumoksid og aluminiumoksid i sammensetningen.<\/p>\n
Zirkoniumoksidforsterket aluminiumoksid (ZTA) fremst\u00e5r som et attraktivt alternativ til monolitisk zirkoniumoksid takket v\u00e6re sine innkapslende egenskaper. Mens monolitisk zirkoniumoksid er utsatt for kjemisk adsorpsjon av vannmolekyler og nedbrytning ved lave temperaturer, utgj\u00f8r ZTA en beskyttende matrise som innkapsler lokale omdannelser i seg selv og dermed begrenser spredningen av omdannelsene.<\/p>\n
ZTA-materialets innkapslingsmekanisme forhindrer ikke bare nedbrytning ved lave temperaturer, men gj\u00f8r ogs\u00e5 materialet mindre utsatt for spenningsassistert korrosjon i vann eller kroppsv\u00e6sker. Dette skyldes at den lokaliserte omdannelsen fra tetragonale til monokliniske zirkoniumoksidkorn skjer inne i hvert enkelt zirkoniumoksidkorn, i stedet for \u00e5 spre seg gjennom hele kornet. Videre er det mindre sannsynlig at ZTA utvikler sprekkutbredelse under utmattingsbelastninger p\u00e5 grunn av dets evne til \u00e5 motst\u00e5 deformasjon ved h\u00f8ye temperaturer.<\/p>\n
Zirkoniumoksidforsterket aluminiumoksid (ZTA) er resultatet av \u00e5 kombinere styrken og holdbarheten til zirkoniumoksid med slitestyrken til aluminiumoksid, noe som gir et avansert teknisk materiale som overg\u00e5r begge materialene hver for seg. ZTA er en komposittkeramikk basert p\u00e5 zirkoniumoksid og er mye mer holdbar enn de enkelte bestanddelene hver for seg; den har \u00f8kt korrosjonsbestandighet og t\u00e5ler h\u00f8yere temperaturer enn standard aluminiumoksid.<\/p>\n
En avgj\u00f8rende faktor for ZTA-materialets holdbarhet ligger i dets evne til \u00e5 opprettholde sin metastabile tetragonale fase selv ved h\u00f8yere temperaturer, takket v\u00e6re innblandingen av aluminiumoksid som stabiliseringsmiddel i matrisen. Aluminiumoksid har ogs\u00e5 en mye h\u00f8yere elastisitetsmodul enn monolitisk zirkoniumoksid, noe som bidrar til \u00e5 absorbere kjemisk og mekanisk energi som ellers ville for\u00e5rsake omdannelse til monokliniske faser og ytterligere nedbrytning av zirkoniumoksidforsterket aluminiumoksid. Statiske og sykliske tester p\u00e5 b\u00e5de aluminiumoksid og monolitisk zirkoniumoksid har vist at ZTA gir betydelig bedre seighet og terskelspenning for sprekkutbredelse enn monolitisk zirkoniumoksid. Kombinasjonen av h\u00f8y styrke og seighet hos zirkoniumoksid og aluminiumoksid gir overlegen slitestyrke for b\u00e6rende anvendelser, noe som gj\u00f8r det perfekt for bruk i ortopediske komponenter som hofteproteser, eller i industrielle skj\u00e6reverkt\u00f8y, slitesterke tetninger eller gruvedrift.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zirconia Toughened Alumina (ZTA) – Revolutionizing Strength and Durability Zirconia Toughened Alumina matrix composite ceramic with zirconia reinforcement offers optimal […]<\/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":"default","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":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","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-367","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-product-related"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/367","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=367"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/367\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":368,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/367\/revisions\/368"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=367"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=367"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/nb\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=367"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}