{"id":357,"date":"2024-05-23T22:17:50","date_gmt":"2024-05-23T14:17:50","guid":{"rendered":"https:\/\/artehistoria.net\/?p=357"},"modified":"2024-05-23T22:17:51","modified_gmt":"2024-05-23T14:17:51","slug":"alumina-toughened-zirconia-zta","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/alumiinioksidin-karkaistu-zirkonia-zta\/","title":{"rendered":"Alumiinioksidin karkaistu Zirkonia - ZTA"},"content":{"rendered":"<p>Alumiinioksidin karkaistu zirkoniumoksidi (ZTA) on kehittynyt tekninen keraaminen materiaali, jossa yhdistyv\u00e4t alumiinioksidin lujuus ja sitkeys sek\u00e4 korkeat kulutuskest\u00e4vyysominaisuudet ja joka tarjoaa poikkeukselliset korroosion- ja kulutuskest\u00e4vyysominaisuudet k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi erilaisissa teollisissa sovelluksissa.<\/p>\n<p>ZTA:n zirkoniumoksidihiukkaset muuttuvat rasituksessa tetragonaalisista monokliinisiksi, jolloin syntyy puristusj\u00e4nnitys, joka est\u00e4\u00e4 halkeamien levi\u00e4misen - mik\u00e4 tekee t\u00e4st\u00e4 materiaalista paljon kest\u00e4v\u00e4mm\u00e4n kuin puhtaasta alumiinioksidikeramiikasta.<\/p>\n<h2>Kovuus<\/h2>\n<p>ZTA on alumiinioksidi-sirkonia-komposiittimateriaali, jolla on poikkeukselliset mekaaniset ominaisuudet. Se kest\u00e4\u00e4 suuria rasituksia, ja sen kovuus tekee ZTA:sta erinomaisen materiaalivalinnan hiomalaikoille, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 hankausta ja kitkaa; lis\u00e4ksi se kest\u00e4\u00e4 korroosiota ja l\u00e4mp\u00f6shokkeja - kaikki n\u00e4m\u00e4 ominaisuudet tekev\u00e4t ZTA:sta sopivan teollisiin sovelluksiin, kuten uunien komponentteihin ja turbiinimoottorien osiin.<\/p>\n<p>Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) on alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin komposiittimateriaali, jonka murtumissitkeys on huomattavasti suurempi kuin puhtaalla alumiinioksidilla, joten se kest\u00e4\u00e4 paremmin s\u00e4r\u00f6n etenemist\u00e4. Sitkeys saavutetaan j\u00e4nnityksen alaisena alumiinioksidimatriisiin dispergoitujen zirkoniumoksidihiukkasten faasimuutoksilla; j\u00e4nnityksen alaisena n\u00e4m\u00e4 zirkoniumoksidihiukkaset vaihtavat faasia tetragonaalisesta monokliiniseen kiderakenteeseen, jolloin hiukkasten tilavuus kasvaa ja samalla puristusj\u00e4nnitykset v\u00e4hent\u00e4v\u00e4t s\u00e4r\u00f6n etenemist\u00e4 ja lis\u00e4\u00e4v\u00e4t murtumissitkeytt\u00e4.<\/p>\n<p>ZTA voi varastoida l\u00e4mp\u00f6energiaa tehokkaasti halkeamien etenemisen rajoittamiseksi. Alumiinimatriisiin dispergoidut zirkoniumoksidihiukkaset voivat absorboida ja varastoida l\u00e4mp\u00f6energiaa, mik\u00e4 takaa erinomaisen l\u00e4mm\u00f6nkest\u00e4vyyden korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa sek\u00e4 erinomaisen kemiallisen korroosiosuojan, joten se soveltuu l\u00e4\u00e4ketieteellisiin laitteisiin, jotka altistuvat kehon nesteille ja kemikaaleille.<\/p>\n<p>ZTA-materiaali valmistetaan sekoittamalla alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin jauheet yhteen ennen valua ja sintrausta k\u00e4ytt\u00e4en erilaisia menetelmi\u00e4, kuten ruiskuttamalla tai ruiskuttamalla zirkonia alumiinioksidin p\u00e4\u00e4lle. Zirkoniaa voidaan my\u00f6s yhdist\u00e4\u00e4 muihin materiaaleihin, kuten volframikarbidiin, lopputuotteen lujuuden lis\u00e4\u00e4miseksi. Muotoilu- ja sintrausprosesseja voidaan r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6id\u00e4 vastaavasti suorituskyvyn optimoimiseksi; geelivalu on yksi t\u00e4llainen suosittu tuotantomenetelm\u00e4, ja samalla on tutkittu optimaalisia valmistusolosuhteita, kuten kiintoainekuormituksia ja l\u00e4mp\u00f6tiloja, jotta materiaalin valmistusolosuhteet olisivat optimaaliset materiaalin optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.<\/p>\n<h2>Kulutuskest\u00e4vyys<\/h2>\n<p>Zirkoniumoksidirikkaat keraamiset komposiitit parantavat sitkeytt\u00e4, lujuutta ja kulutuskest\u00e4vyytt\u00e4 verrattuna pelkk\u00e4\u00e4n alumiinioksidiin. HMA Wear Solutions suoritti testej\u00e4, joissa n\u00e4it\u00e4 materiaaleja k\u00e4ytettiin kuluttavissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4, joissa ZTA p\u00e4ihitti vastineensa samanlaisen hankaavuuden vuoksi; liukukulutusolosuhteissa kovat vastinpinnat eiv\u00e4t olleet vuorovaikutuksessa, ja alumiinioksidi p\u00e4ihitti ZTA:n tyypillisesti korkeamman kovuuden vuoksi, mutta t\u00e4t\u00e4 eroa tasoittaa ZTA:n suurempi joustavuus, joka kest\u00e4\u00e4 paremmin iskuvaurioita.<\/p>\n<p>ZTA erottuu tavallisesta alumiinioksidista l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyyden osalta. Itse asiassa ZTA:n tiedet\u00e4\u00e4n kest\u00e4v\u00e4n jopa 1773 K:n l\u00e4mp\u00f6tiloja murtumatta tai murtumatta, joten se soveltuu erinomaisesti laitteisiin, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 rajuja l\u00e4mp\u00f6tilavaihteluita. Lis\u00e4ksi sen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin on alhaisempi kuin tavallisilla alumiinioksidimateriaaleilla, mik\u00e4 v\u00e4hent\u00e4\u00e4 siihen kohdistuvaa rasitusta, kun se laajenee ja supistuu ajan my\u00f6t\u00e4.<\/p>\n<p>ZTA:lla on erinomainen murtumissitkeys, mink\u00e4 ansiosta se kest\u00e4\u00e4 hyvin iskukuormitusta, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 ihanteellisen materiaalivalinnan mekaaniselle rasitukselle altistuviin komponentteihin, kuten venttiilien tiivisteisiin. ZTA:n on my\u00f6s kestett\u00e4v\u00e4 toistuvia iskukuormituksia heikent\u00e4m\u00e4tt\u00e4 tiivistyskyky\u00e4.<\/p>\n<p>Zirkonia on bioyhteensopiva, eli se on turvallinen ihmisille. Yhdess\u00e4 sen suuren taivutuslujuuden ja kovuuden kanssa se on erinomainen materiaalivalinta l\u00e4\u00e4ketieteellisiin sovelluksiin, kuten lonkan tekonivelleikkauksiin. Lis\u00e4ksi sen bioyhteensopivuus ja kest\u00e4vyys tekev\u00e4t siit\u00e4 sopivan my\u00f6s muihin k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksiin, joissa mekaanisen rasituksen kest\u00e4vyys on t\u00e4rke\u00e4\u00e4, mukaan lukien kulutuksen kest\u00e4vyys kulutuksen, korroosion tai kemiallisen eroosion vuoksi.<\/p>\n<h2>Kemiallinen kest\u00e4vyys<\/h2>\n<p>Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on eritt\u00e4in korroosionkest\u00e4v\u00e4 materiaali, joten se soveltuu sovelluksiin, joissa se altistuu koville kemikaaleille tai ep\u00e4puhtauksille. Lis\u00e4ksi sen kest\u00e4vyys mahdollistaa sen, ett\u00e4 se kest\u00e4\u00e4 jatkuvaa kitkaj\u00e4nnityst\u00e4 ilman, ett\u00e4 se vaurioituu tai rikkoutuu ajan my\u00f6t\u00e4.<\/p>\n<p>Alumiinimatriisiin dispergoidut zirkoniumoksidihiukkaset voivat my\u00f6s absorboida l\u00e4mp\u00f6energiaa ja luoda puristusj\u00e4nnityksi\u00e4, jotka est\u00e4v\u00e4t halkeamien syntymisen korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa - t\u00e4m\u00e4 tekee materiaalista erityisen tehokkaan sovelluksissa, jotka vaativat jatkuvaa altistumista, kuten uunien tai turbiinimoottoreiden osissa.<\/p>\n<p>Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi erottuu edukseen siin\u00e4, ett\u00e4 se pystyy vastustamaan huokosten muodostumista, mik\u00e4 on t\u00e4rke\u00e4 ominaisuus keramiikassa, sill\u00e4 huokoset voivat v\u00e4hent\u00e4\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4sti lujuutta ja aiheuttaa vikoja. Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi ei k\u00e4rsi t\u00e4st\u00e4 ongelmasta, koska zirkoniumoksidihiukkaset ovat jakautuneet tasaisesti sen matriisiin.<\/p>\n<p>Kulutus- ja korroosionkest\u00e4vyytens\u00e4 ansiosta zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on erinomainen materiaali leikkausty\u00f6kaluihin, koska sen kest\u00e4vyys ja kustannustehokkuus ovat timanttiin verrattuna erinomaiset. Se kest\u00e4\u00e4 sek\u00e4 hiomalaikkojen aiheuttamaa voimakasta painetta ett\u00e4 hiomaprosessien aikana esiintyvi\u00e4 nopeita l\u00e4mp\u00f6tilanvaihteluita; lis\u00e4ksi sen valmistuskustannukset ovat paljon alhaisemmat kuin perinteisten timanttivaihtoehtojen.<\/p>\n<p>ZTA-tuotteet tarjoavat optimaalisen tasapainon kustannusten ja arvon v\u00e4lill\u00e4, sill\u00e4 ne ovat huomattavasti vahvempia kuin alumiinioksidituotteet ja samalla edullisempia kuin puhdas zirkonia. Ne koostuvat usein alumiinioksidi-sirkoniumoksidimatriisista, kuten CeramTecin keraaminen Biolox Delta; niiden taivutusmurtok\u00e4yr\u00e4t osoittavat, ett\u00e4 sirkoniumoksidin l\u00e4sn\u00e4olo ei muuta merkitt\u00e4v\u00e4sti tasaista virumisnopeutta (10-8 s-1 1473 K:ssa, 110 MPa); sen lis\u00e4\u00e4minen lis\u00e4\u00e4 kuitenkin j\u00e4nnitysriippuvuutta prim\u00e4\u00e4risess\u00e4 virumisvaiheessa huomattavasti enemm\u00e4n ZTA:n kuin perinteisen alumiinioksidikeramiikan osalta.<\/p>\n<h2>L\u00e4mp\u00f6shokin kest\u00e4vyys<\/h2>\n<p>Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on ihanteellinen materiaali sovelluksiin, joissa laitteiden on kestett\u00e4v\u00e4 \u00e4killisi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tilanvaihteluita vahingoittumatta, sill\u00e4 sen matriisissa olevat zirkoniumoksidihiukkaset absorboivat l\u00e4mp\u00f6energiaa ja synnytt\u00e4v\u00e4t puristusj\u00e4nnityksi\u00e4, jotka est\u00e4v\u00e4t halkeamien muodostumisen - t\u00e4m\u00e4 tekee siit\u00e4 ihanteellisen materiaalin sellaisten laitteiden rakentamiseen, jotka on suunniteltu toimimaan \u00e4\u00e4rimm\u00e4isiss\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloissa.<\/p>\n<p>ZTA on kehittynyt tekninen keramiikka, jossa yhdistyv\u00e4t sek\u00e4 alumiinioksidin ett\u00e4 zirkoniumoksidin edut ja joka takaa erinomaisen mekaanisen lujuuden. J\u00e4nnitysindusoidun muuntokarkaisun avulla valmistetut hienot tetragonaaliset zirkoniumoksidirakeet on upotettu alumiinioksidimatriisiin, mink\u00e4 j\u00e4lkeen ne sintrataan yhteen muodostaen t\u00e4m\u00e4n materiaalin, jolla on eritt\u00e4in korkea murtolujuus ja taivutuslujuus, mink\u00e4 ansiosta se kest\u00e4\u00e4 iskuja ja iskumaisia kuormituksia tehokkaammin kuin muu tekninen keramiikka.<\/p>\n<p>ZTA erottuu edukseen vaikuttavalla fyysisell\u00e4 lujuudellaan sek\u00e4 hyv\u00e4ll\u00e4 kemiallisella ja mekaanisella stabiilisuudellaan, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 eritt\u00e4in kest\u00e4v\u00e4\u00e4. T\u00e4m\u00e4 materiaali kest\u00e4\u00e4 erinomaisesti korroosiota l\u00e4\u00e4ketieteellisiss\u00e4 laitteissa esiintyvi\u00e4 ankaria kemikaaleja sek\u00e4 sentrifugeissa esiintyv\u00e4\u00e4 pitk\u00e4aikaista jatkuvaa rasitusta vastaan. Alhaisen virumisnopeutensa ansiosta se kest\u00e4\u00e4 pitk\u00e4kestoista jatkuvaa rasitusta, kuten sentrifugien toimiessa t\u00e4ydell\u00e4 teholla pitki\u00e4 aikoja.<\/p>\n<p>Zirkoniumoksidilla kovetettua alumiinioksidia voidaan edelleen vahvistaa CeO2:lla, ja sen on osoitettu parantavan sek\u00e4 taivutuslujuutta ett\u00e4 l\u00e4mp\u00f6shokkikest\u00e4vyytt\u00e4. Lis\u00e4ksi CeO2:n lis\u00e4\u00e4minen v\u00e4hent\u00e4\u00e4 ZTA:n j\u00e4nnityksen aiheuttamaa halkeilua ja lis\u00e4\u00e4 samalla v\u00e4symislujuutta, mik\u00e4 johtuu LaMgAl11O19:n pitkien lamellien muodostumisesta in situ -synteesin aikana alumiinioksidin kanssa.<\/p>\n<h2>S\u00e4hk\u00f6eristys<\/h2>\n<p>Great Ceramics tarjoaa kehittyneit\u00e4 teknisi\u00e4 keraamisia tuotteita, kuten zirkoniumoksidin karkaistua alumiinioksidia, jotka t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t asiakkaiden erilaiset lujuutta, kest\u00e4vyytt\u00e4 ja kulutuskest\u00e4vyytt\u00e4 koskevat tarpeet. Lis\u00e4ksi sen erinomaisiin s\u00e4hk\u00f6eristysominaisuuksiin kuuluvat korkea resistiivisyys ja matala dielektrisyysvakio - t\u00e4ydellisi\u00e4 sek\u00e4 mekaanisia ett\u00e4 s\u00e4hk\u00f6isi\u00e4 ominaisuuksia vaativiin osiin. Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi on yksi niist\u00e4! Great Ceramics valmistaa erilaisia zirkoniumoksidilla karkaistuja alumiinioksidituotteita, jotta asiakkailla on k\u00e4ytett\u00e4viss\u00e4\u00e4n parhaat ratkaisut.<\/p>\n<p>ZTA:ssa yhdistyv\u00e4t alumiinioksidin suuri kovuus ja murtumissitkeys sek\u00e4 zirkoniumoksidin erinomainen kemiallinen ja terminen stabiilisuus, mik\u00e4 takaa maksimaalisen suorituskyvyn. Voimme r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6id\u00e4 alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin suhdetta asiakkaan vaatimusten mukaisesti; esimerkiksi taivutuslujuuden lis\u00e4\u00e4minen lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 zirkoniumoksidipitoisuutta tai sen v\u00e4hent\u00e4minen parantaa murtumissitkeytt\u00e4 tai muita ominaisuuksia.<\/p>\n<p>Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi valmistetaan sekoittamalla tetragonaalisen faasin zirkoniumoksidihiukkasia alumiinioksidimatriisiin ennen sintrausta eri l\u00e4mp\u00f6tiloissa, jotta saadaan aikaan materiaalia, jolla on haluttu murtumissitkeys, kovuus ja virumiskest\u00e4vyys. Valitsemalla optimaalinen sintrausl\u00e4mp\u00f6tila voidaan valmistaa materiaalia, jolla on halutut murtumissitkeys-, kovuus- ja virumiskest\u00e4vyysominaisuudet.<\/p>\n<p>SEM-analyysin perusteella voidaan havaita, ett\u00e4 alumiinioksidi-sirkoniumoksidikomposiitit, joiden raekoko on pienempi ja sintrausl\u00e4mp\u00f6tila alhaisempi, osoittavat parempaa murtumissitkeytt\u00e4. T\u00e4m\u00e4 johtuu todenn\u00e4k\u00f6isesti pienemm\u00e4st\u00e4 s\u00e4r\u00f6energiasta ja lyhyemm\u00e4st\u00e4 s\u00e4r\u00f6n pituudesta, koska rakeet ovat pienempi\u00e4 pinta-alayksikk\u00f6\u00e4 kohti.<\/p>\n<p>Alumiinioksidin kovettama zirkoniumoksidi (ATZ) on monikomponenttinen keraaminen aine, joka koostuu hienojakoisesta tetragonaalisen faasin zirkoniumoksidijauheesta, joka on suspendoitu alumiinioksidimatriisiin korkeissa l\u00e4mp\u00f6tiloissa. Materiaalilla on vaikuttavia mekaanisia lujuus-, sitkeys- ja muuntautumiskest\u00e4vyysominaisuuksia, mink\u00e4 vuoksi se soveltuu esimerkiksi kiinte\u00e4oksidipolttokennoelektrolyytteihin sek\u00e4 rakenne- ja puolijohdemateriaaleihin. Yhdistettyn\u00e4 se tarjoaa huomattavasti korkeamman kovuuden, murtumissitkeyden ja kulutuskest\u00e4vyyden kuin sen yksitt\u00e4inen komponentti alumiinioksidi, ja sen kustannukset ovat huomattavasti alhaisemmat.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Alumina Toughened Zirconia (ZTA), is an advanced technical ceramic material which combines the strength and toughness of alumina with high [&hellip;]<\/p>","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":[3],"tags":[],"class_list":["post-357","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/357","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=357"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/357\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":358,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/357\/revisions\/358"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=357"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=357"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=357"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}