A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia (ZTA) \u00e9 uma cer\u00e2mica de engenharia que combina as propriedades das cer\u00e2micas de alumina e de zirc\u00f3nia para proporcionar resist\u00eancia mec\u00e2nica e resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico, tornando-a adequada para aplica\u00e7\u00f5es ortop\u00e9dicas, como cabe\u00e7as femorais e revestimentos acetabulares, e para aplica\u00e7\u00f5es industriais, como vedantes de v\u00e1lvulas, buchas, pe\u00e7as de bombas, ferramentas de corte, componentes de motores e vedantes de v\u00e1lvulas. Pode ser encontrada em aplica\u00e7\u00f5es ortop\u00e9dicas, como cabe\u00e7as femorais e revestimentos acetabulares, enquanto as aplica\u00e7\u00f5es industriais incluem vedantes de v\u00e1lvulas, buchas, vedantes de v\u00e1lvulas, buchas, pe\u00e7as de bombas, ferramentas de corte, ferramentas de corte ou componentes de motores.<\/p>\n
O ZTA \u00e9 produzido atrav\u00e9s do processo de moldagem por gel, utilizando p\u00f3 de alumina e p\u00f3s de zirc\u00f3nia estabilizada com \u00edtria. Este processo inclui a prepara\u00e7\u00e3o da pasta, a moldagem, a secagem por solvente \u2014 recorrendo tanto a processos osm\u00f3ticos como \u00e0 secagem ao ar \u2014, a pir\u00f3lise e a sinteriza\u00e7\u00e3o como etapas finais.<\/p>\n
A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia \u00e9 um material ideal para aplica\u00e7\u00f5es que exigem tanto elevada resist\u00eancia como tenacidade, sendo produzida atrav\u00e9s da transforma\u00e7\u00e3o, induzida por tens\u00e3o, de finas part\u00edculas de zirc\u00f3nia tetragonal numa matriz de alumina. Este processo resulta numa distribui\u00e7\u00e3o granulom\u00e9trica uniforme, o que confere propriedades mec\u00e2nicas superiores, tais como dureza, resist\u00eancia \u00e0 fratura e tenacidade \u2014 al\u00e9m de oferecer resist\u00eancia qu\u00edmica e ao desgaste.<\/p>\n
As part\u00edculas de zirc\u00f3nia dispersas numa matriz de alumina s\u00e3o, em geral, impedidas de sofrer altera\u00e7\u00f5es devido \u00e0s intera\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas entre si e com as part\u00edculas de alumina, mas podem ser ativadas sob tens\u00e3o, passando por uma transforma\u00e7\u00e3o. As part\u00edculas de zirc\u00f3nia transformadas criam tens\u00f5es de compress\u00e3o nas frentes das fissuras, o que impede a sua propaga\u00e7\u00e3o; a sua transforma\u00e7\u00e3o resulta numa tenacidade superior \u00e0 da alumina tradicional.<\/p>\n
Claussen descreveu pela primeira vez o endurecimento por transforma\u00e7\u00e3o em 1976, o qual se caracteriza pela intera\u00e7\u00e3o de part\u00edculas com as frentes de fissura, desviando-as e, simultaneamente, criando tens\u00f5es de compress\u00e3o \u00e0 frente das pontas das fissuras, aumentando assim a resist\u00eancia \u00e0 fratura dos materiais (Claussen 1976). Este efeito aumenta a resist\u00eancia \u00e0 fratura.<\/p>\n
O ZTA pode ser produzido atrav\u00e9s de prensagem isost\u00e1tica a quente e \u00e9 particularmente adequado para materiais de pares de rolamentos em pr\u00f3teses da anca, tendo demonstrado uma durabilidade superior em compara\u00e7\u00e3o com as cabe\u00e7as femorais cer\u00e2micas feitas de zirc\u00f3nia estabilizada com \u00edtria (Y-TZP) (Figura 7.10). Al\u00e9m disso, o seu elevado teor de alumina e a sua maior densidade ajudam a mitigar os fen\u00f3menos de envelhecimento observados na Y-TZP, que provocam uma transforma\u00e7\u00e3o t-m exagerada e degrada\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica ao longo do tempo (Figuras 7.11 e 7.12).<\/p>\n
O ZTA \u00e9 uma excelente escolha de material para implantes m\u00e9dicos que t\u00eam de ser resistentes \u00e0 corros\u00e3o e \u00e0 exposi\u00e7\u00e3o a fluidos corporais, tais como os utilizados em salas de opera\u00e7\u00f5es e em motores de turbina. Em compara\u00e7\u00e3o com a alumina tradicional, o ZTA oferece uma resist\u00eancia superior \u00e0 corros\u00e3o qu\u00edmica; consegue suportar ambientes adversos sem se degradar nem falhar. Al\u00e9m disso, o ZTA apresenta uma resist\u00eancia excecional ao choque t\u00e9rmico, o que significa que consegue tolerar varia\u00e7\u00f5es r\u00e1pidas de temperatura, como as que ocorrem em componentes de fornos e de motores de turbina, sem rachar nem partir sob press\u00e3o.<\/p>\n
Os comp\u00f3sitos AZ s\u00e3o extremamente resistentes devido \u00e0s part\u00edculas de zirc\u00f3nia refor\u00e7ada dispersas numa matriz de alumina. Quando expostas a tens\u00e3o, as part\u00edculas alteram as suas estruturas cristalinas, passando da forma tetragonal para a monocl\u00ednica, o que provoca uma expans\u00e3o e compress\u00e3o do volume que ajuda a travar a propaga\u00e7\u00e3o de fissuras \u2014 esta propriedade, conhecida como \u00abendurecimento por transforma\u00e7\u00e3o\u00bb, torna o ZTA da HMA Wear Solutions ideal para aplica\u00e7\u00f5es que exigem elevados n\u00edveis de resist\u00eancia, tenacidade e dureza.<\/p>\n
A durabilidade aumenta ainda mais quando submetida a choques t\u00e9rmicos. As part\u00edculas de zirc\u00f3nia dispersas por toda a matriz de alumina absorvem a energia resultante de mudan\u00e7as r\u00e1pidas de temperatura, protegendo-as contra fraturas e fissuras decorrentes da tens\u00e3o causada por varia\u00e7\u00f5es bruscas de temperatura. Assim, a cer\u00e2mica pode ser utilizada com seguran\u00e7a em equipamentos expostos a mudan\u00e7as repentinas e intensas de temperatura, tais como componentes de fornos ou pe\u00e7as de motores de turbina, sem risco de avaria.<\/p>\n
A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia \u00e9 conhecida pela sua resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o. Como tal, pode ser utilizada em equipamentos que venham a entrar em contacto com l\u00edquidos corrosivos ou produtos qu\u00edmicos, tais como \u00e1cidos de grava\u00e7\u00e3o e agentes de limpeza. Al\u00e9m disso, a resist\u00eancia ao desgaste mec\u00e2nico deste material torna-o adequado para implantes m\u00e9dicos ou dispositivos que entram em contacto com fluidos corporais ou produtos qu\u00edmicos, tais como solu\u00e7\u00f5es de limpeza.<\/p>\n
Devido \u00e0 sua durabilidade e resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, os materiais compostos de zirc\u00f3nia-alumina (ZTA) s\u00e3o utilizados em in\u00fameras ind\u00fastrias. Os fabricantes de ferramentas de corte optam frequentemente pelos materiais ZTA, que s\u00e3o fortes e resistentes, na conce\u00e7\u00e3o de ferramentas de corte; al\u00e9m disso, estes materiais passaram a ser amplamente utilizados na produ\u00e7\u00e3o de equipamento m\u00e9dico, como implantes ortop\u00e9dicos, nomeadamente cabe\u00e7as femorais e revestimentos acetabulares.<\/p>\n
Os materiais ZTA utilizados em aplica\u00e7\u00f5es m\u00e9dicas apresentam um bom desempenho devido \u00e0 sua maior tenacidade \u00e0 fratura \u2014 at\u00e9 20 vezes superior \u00e0 da alumina isoladamente \u2014, o que contribui para reduzir o risco de falhas fr\u00e1geis que poderiam causar efeitos adversos na sa\u00fade dos doentes.<\/p>\n
A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia \u00e9 um material duro e fr\u00e1gil, concebido para suportar altas temperaturas e ambientes adversos. \u00c9 resistente \u00e0 corros\u00e3o e aos ataques qu\u00edmicos e tem in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es em setores como o aeroespacial, o industrial e o autom\u00f3vel \u2014 al\u00e9m de apresentar uma resist\u00eancia mec\u00e2nica superior, resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico e baixas taxas de desgaste.<\/p>\n
As cer\u00e2micas ZTA diferem das cer\u00e2micas tradicionais na medida em que s\u00e3o compostas por comp\u00f3sitos de alumina e zirc\u00f3nia, produzidos atrav\u00e9s da mistura destes materiais em suspens\u00e3o antes da sinteriza\u00e7\u00e3o a temperaturas elevadas. A sinteriza\u00e7\u00e3o produz part\u00edculas de zirc\u00f3nia em fase tetragonal finamente dispersas numa matriz de alumina; quando as fissuras avan\u00e7am atrav\u00e9s desta matriz, a sua energia desencadeia transforma\u00e7\u00f5es de fase que produzem uma expans\u00e3o de volume que neutraliza eficazmente quaisquer tens\u00f5es presentes; isto faz com que surjam fraturas desviadas em v\u00e1rios locais no seu interior, dispersando a energia de fratura ao mesmo tempo que a dissipam por completo.<\/p>\n
A composi\u00e7\u00e3o deste material pode ser adaptada em fun\u00e7\u00e3o da aplica\u00e7\u00e3o pretendida, sendo a propor\u00e7\u00e3o de alumina e zirc\u00f3nia ajustada conforme necess\u00e1rio para satisfazer os seus requisitos espec\u00edficos. Por exemplo, poderia ser adicionada mais zirc\u00f3nia \u00e0 sua formula\u00e7\u00e3o para aumentar a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, enquanto uma maior quantidade de alumina aumentaria a resist\u00eancia ao envelhecimento hidrot\u00e9rmico e \u00e0 corros\u00e3o.<\/p>\n
A linha de produtos ZTA-96 foi desenvolvida para oferecer solu\u00e7\u00f5es econ\u00f3micas para aplica\u00e7\u00f5es que exigem resist\u00eancia ao desgaste, \u00e0 corros\u00e3o e estabilidade a altas temperaturas. Dispon\u00edvel numa variedade de formas e tamanhos, com toler\u00e2ncias e acabamentos personalizados, esta cer\u00e2mica pode proporcionar um desempenho fi\u00e1vel em aplica\u00e7\u00f5es exigentes.<\/p>\n
A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia \u00e9 h\u00e1 muito reconhecida pela sua resist\u00eancia ao desgaste e \u00e0 corros\u00e3o, bem como pela sua excelente estabilidade qu\u00edmica \u2014 caracter\u00edsticas que a tornam particularmente adequada para aplica\u00e7\u00f5es m\u00e9dicas em que entra em contacto com fluidos corporais ou produtos qu\u00edmicos. Al\u00e9m disso, a zirc\u00f3nia \u00e9 considerada uma op\u00e7\u00e3o atraente para implantes dent\u00e1rios e cir\u00fargicos devido \u00e0s suas propriedades superiores de compatibilidade biol\u00f3gica.<\/p>\n
O Biolox Delta, da CeramTec, de Plochingen, na Alemanha, foi lan\u00e7ado no mercado em 2000 como um dos primeiros materiais ZTA dispon\u00edveis comercialmente, destinado a servir de material de substitui\u00e7\u00e3o em implantes para cabe\u00e7as femorais e revestimentos acetabulares. Composto por uma matriz de alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia e aluminato de estr\u00f4ncio, que proporcionam mecanismos de atenua\u00e7\u00e3o da ponta da fissura e de endurecimento; juntamente com \u00f3xido de cr\u00f3mio para prevenir a corros\u00e3o em condi\u00e7\u00f5es de baixa temperatura; segundo relat\u00f3rios da CeramTec, j\u00e1 foram implantadas mais de 320 000 cabe\u00e7as femorais e 160 000 inser\u00e7\u00f5es utilizando esta cer\u00e2mica restauradora.<\/p>\n
Os gr\u00e3os de zirc\u00f3nia, combinados com uma matriz de alumina, produzem um material com uma resist\u00eancia excecional ao choque t\u00e9rmico, tornando-o perfeito para aplica\u00e7\u00f5es que envolvem temperaturas extremas. Al\u00e9m disso, os comp\u00f3sitos de alumina-zirc\u00f3nia tendem a apresentar um desempenho superior ao da alumina pura em termos de durabilidade, mesmo sob exposi\u00e7\u00e3o prolongada ao jato de areia.<\/p>\n
O ZTA apresenta elevada tenacidade \u00e0 fratura, o que o torna a escolha ideal em aplica\u00e7\u00f5es em que n\u00e3o se pretendem materiais fr\u00e1geis. No entanto, para obter a m\u00e1xima resist\u00eancia e tenacidade, os comp\u00f3sitos de alumina-zirc\u00f3nia devem ser devidamente sinterizados e compactados; uma temperatura demasiado baixa pode resultar em defeitos pontuais e numa redu\u00e7\u00e3o da resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o \u2014 raz\u00e3o pela qual se deve utilizar 1550 \u00b0C para garantir uma fus\u00e3o ideal e uma distribui\u00e7\u00e3o \u00f3tima do tamanho das part\u00edculas.<\/p>\n
Os comp\u00f3sitos de alumina-zirc\u00f3nia proporcionam uma excelente resist\u00eancia ao desgaste em ferramentas de corte e outros componentes abrasivos e apresentam um baixo coeficiente de atrito, o que lhes confere uma maior in\u00e9rcia qu\u00edmica e um custo mais baixo em compara\u00e7\u00e3o com materiais semelhantes utilizados em implantes ortop\u00e9dicos. A combina\u00e7\u00e3o destas propriedades torna estes comp\u00f3sitos altamente procurados em aplica\u00e7\u00f5es m\u00e9dicas.<\/p>\n
A aplica\u00e7\u00e3o de tens\u00e3o aos comp\u00f3sitos de alumina-zirc\u00f3nia faz com que a zirc\u00f3nia tetragonal metaest\u00e1vel sofra uma transforma\u00e7\u00e3o para zirc\u00f3nia monocl\u00ednica e provoque uma expans\u00e3o do volume dos cristais de zirc\u00f3nia, afastando as pontas das fissuras e melhorando simultaneamente a tenacidade \u2014 este efeito \u00e9 conhecido como endurecimento por transforma\u00e7\u00e3o induzida por tens\u00e3o.<\/p>\n
A alumina refor\u00e7ada com zirc\u00f3nia \u00e9 conhecida pela sua resist\u00eancia e durabilidade, al\u00e9m de ser um isolante el\u00e9trico \u2014 o que a torna uma excelente escolha de material para componentes que exigem isolamento tanto mec\u00e2nico como el\u00e9trico, como \u00e9 o caso das mangas.<\/p>\n
Os comp\u00f3sitos de alumina-zirc\u00f3nia fabricados com zirc\u00f3nia estabilizada com \u00edtria (8YSZ) revelaram-se superiores aos fabricados com alumina n\u00e3o estabilizada, a um custo igualmente competitivo. As aplica\u00e7\u00f5es ideais incluem situa\u00e7\u00f5es em que tanto a resist\u00eancia \u00e0 abras\u00e3o como boas propriedades de isolamento el\u00e9trico s\u00e3o essenciais \u2014 este material suporta temperaturas at\u00e9 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\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=131"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":132,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/131\/revisions\/132"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=131"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=131"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramics.net\/pt_pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=131"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}