Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) on poikkeuksellisen kova tekninen keramiikka, jolla on erinomainen korroosionkest\u00e4vyys ja mittatarkkuus, joten se soveltuu hyvin kantaviin sovelluksiin, kuten ortopedisiin implantteihin ja hammasl\u00e4\u00e4ketieteellisiin komponentteihin.<\/p>\n
ZTA syntyy sekoittamalla stabiloimattomia zirkoniumoksidihiukkasia alumiinioksidimatriisiin, jossa sen l\u00e4sn\u00e4olo est\u00e4\u00e4 metastabiilia tetragonaalista zirkoniumoksidia siirtym\u00e4st\u00e4 ep\u00e4suotuisaan kuutiomuotoonsa ja parantaa siten murtumissitkeytt\u00e4 ja lujuutta.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) on eritt\u00e4in kest\u00e4v\u00e4 keraaminen materiaali, jolla on tavallisen alumiinioksidin kest\u00e4vyys ja eristysominaisuudet, mutta joka on kuitenkin huomattavasti vahvempi. T\u00e4m\u00e4 yhdistelm\u00e4 tekee ZTA:sta ihanteellisen k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi useissa teollisuuslaitteiden sovelluksissa sek\u00e4 korkean l\u00e4mp\u00f6tilan ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4, joita esiintyy esimerkiksi l\u00e4\u00e4keteollisuudessa. Lis\u00e4ksi ZTA:lla on tavallista alumiinioksidia parempi korroosionkest\u00e4vyys jopa 1773 K:n l\u00e4mp\u00f6tiloissa, mik\u00e4 tekee siit\u00e4 sopivan laitteisiin, joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n ankarissa tai haastavissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4; lis\u00e4ksi sill\u00e4 on alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin, mik\u00e4 tekee mittapysyvyydest\u00e4 olennaisen t\u00e4rke\u00e4\u00e4 n\u00e4iss\u00e4 vaativissa tilanteissa.<\/p>\n
ZTA valmistetaan sekoittamalla alumiinioksidia joko yttrium-stabiloituun zirkoniumoksidiin (YSZ) tai stabiloimattomaan zirkoniumoksidiin (UNZ). N\u00e4in saadaan komposiittimateriaali, joka on paljon lujempaa kuin kumpikaan materiaali yksin\u00e4\u00e4n ja jolla on parempi murtumissitkeys kuin tavallisilla alumiinioksidimateriaaleilla - mik\u00e4 tekee ZTA:sta erinomaisen materiaalivalinnan sovelluksiin, joissa tarvitaan sek\u00e4 lujuutta ett\u00e4 kest\u00e4vyytt\u00e4, kuten laakeripareihin lonkan tekonivelleikkauksissa.<\/p>\n
ZTA saavuttaa murtumissitkeytens\u00e4 muuntokarkaisun avulla, jossa komposiitissa olevat zirkoniumoksidihiukkaset muuttuvat tetragonaalisesta monokliiniseksi kiderakenteeksi, kun ne joutuvat rasituksen alaisiksi, mik\u00e4 johtaa puristumiseen ja kitkaan alumiinioksidimatriisia vasten, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 merkitt\u00e4v\u00e4sti materiaalin murtumissitkeytt\u00e4. T\u00e4m\u00e4n ominaisuuden ansiosta ZTA soveltuu erityisen hyvin rakenteellisiin sovelluksiin, kuten teollisuus- tai ilmailu- ja avaruuskomponentteihin.<\/p>\n
Yttriumoksidistabiloitua zirkoniumoksidia (YSZ) k\u00e4ytt\u00e4en valmistetuilla ZTA-komponenteilla saavutetaan usein korkeampi sitkeys, koska ne kest\u00e4v\u00e4t stabiloimatonta alumiinioksidia \u00e4\u00e4rimm\u00e4isempi\u00e4 olosuhteita, kuten korkeampia l\u00e4mp\u00f6tiloja. Lis\u00e4ksi t\u00e4ll\u00e4 materiaalilla on parempi kemiallinen stabiilisuus ja kulutuskest\u00e4vyys kuin stabiloimattomalla vastineellaan.<\/p>\n
YSZ voidaan my\u00f6s yhdist\u00e4\u00e4 stabiloimattoman alumiinioksidin kanssa, jolloin saadaan viel\u00e4 vahvempi ja sitke\u00e4mpi komposiittimateriaali, joka tunnetaan nimell\u00e4 ATZ. ATZ-komposiiteista on tullut nykyaikaisissa lonkkaleikkauksissa suosittu materiaali; yksi suosittu esimerkki on CeramTecin BIOLOX delta, joka toimii sek\u00e4 pallona ett\u00e4 kuparina.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistun alumiinioksidin erinomainen murtumiskest\u00e4vyys ja lujuus tekev\u00e4t siit\u00e4 erinomaisen materiaalin laakereiden, v\u00e4likappaleiden ja muiden mekaanisten osien valmistukseen, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 suurta rasitusta. Lis\u00e4ksi sen erityinen j\u00e4ykkyys edist\u00e4\u00e4 kevytt\u00e4 suunnittelua lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 kevyit\u00e4 ominaisuuksia.<\/p>\n
ZTA-matriisin sis\u00e4lt\u00e4m\u00e4 zirkoniumoksidikeramiikka tarjoaa erinomaisen s\u00e4hk\u00f6eristyksen ja l\u00e4mp\u00f6tilan sietokyvyn, joten se soveltuu laitteisiin, joiden on kestett\u00e4v\u00e4 voimakkaita teollisuusprosesseja. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4 materiaali kest\u00e4\u00e4 poikkeuksellisen hyvin kemiallista korroosiota ankarissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4.<\/p>\n
Alumiinioksidin ja zirkoniumoksidin yhdistelm\u00e4 muodostaa eritt\u00e4in monipuolisen keraamisen materiaalin, joka ylitt\u00e4\u00e4 kummankaan yksitt\u00e4isen ominaisuuden yksin\u00e4\u00e4n. Alumiinioksidi tarjoaa kovuutta ja sitkeytt\u00e4, kun taas zirkoniumoksidi vahvistaa sitkeytt\u00e4 ja l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyytt\u00e4 - n\u00e4in luodaan poikkeuksellisen monipuolinen materiaali, jolla on rajattomasti sovelluksia.<\/p>\n
Yksi esimerkki t\u00e4st\u00e4 on alumiini-sirkoniakomposiittien lis\u00e4\u00e4ntyv\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6 lonkkaproteeseissa, joissa YSZ:n lis\u00e4\u00e4minen mahdollistaa optimaalisen kovuuden, murtumissitkeyden ja taivutuslujuuden yhdistelm\u00e4n n\u00e4iden proteesien laakeriparin materiaaleissa. T\u00e4m\u00e4n tuloksena n\u00e4m\u00e4 materiaalit luovat vahvoja mutta kest\u00e4vi\u00e4 ratkaisuja, joissa lonkan liike on luonnollisempi kuin vaihtoehtoisissa materiaaleissa.<\/p>\n
Zirkoniumoksidikeramiikkaa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n lukuisissa sovelluksissa, erityisesti sellaisissa, joissa vaaditaan korkeaa l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyytt\u00e4 tai tarkkaa CTE-yhteensopivuutta rauta- tai ferriittikomponenttien kanssa, kuten korkean l\u00e4mp\u00f6tilan suuttimissa, upokkaissa ja l\u00e4mmityselementeiss\u00e4. Lis\u00e4ksi zirkoniumoksidikeramiikka on osoittautunut k\u00e4ytt\u00f6kelpoiseksi ilmailu- ja avaruusalalla sek\u00e4 tieteellisiss\u00e4 tutkimussovelluksissa, koska se kest\u00e4\u00e4 \u00e4\u00e4rimm\u00e4isi\u00e4 l\u00e4mp\u00f6tiloja.<\/p>\n
Alumiinioksidi-sirkoniumoksidikomposiitit ovat my\u00f6s erinomaisen kulutuskest\u00e4vi\u00e4, joten ne ovat t\u00e4rkeit\u00e4 teollisissa sovelluksissa, joissa kitkaa esiintyy s\u00e4\u00e4nn\u00f6llisesti. T\u00e4m\u00e4 voi pident\u00e4\u00e4 tuotteen k\u00e4ytt\u00f6ik\u00e4\u00e4 ja v\u00e4hent\u00e4\u00e4 huolto- ja seisokkikustannuksia samalla kun tuottavuus paranee.<\/p>\n
CeramTecin BIOLOX delta -komposiittikeramiikka hy\u00f6tyy siit\u00e4, ett\u00e4 se on konsolidoitu kuumalla isostaattisella puristuksella, mik\u00e4 eliminoi tyhj\u00e4t tilat ja lis\u00e4\u00e4 sitkeytt\u00e4, mutta samalla se on helposti ty\u00f6stett\u00e4viss\u00e4, ja sill\u00e4 on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten erinomainen taivutus- ja murtolujuus, alumiinioksidin kovuus ja ty\u00f6stett\u00e4vyys - mik\u00e4 tarjoaa leikkuuterien valmistajille erilaisia muotoja ja profiileja valittavaksi.<\/p>\n
Koska ZTA:n valmistusprosessissa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n zirkoniaa, sen korroosionkest\u00e4vyys on parempi kuin monoliittisen alumiinioksidikeramiikan. T\u00e4m\u00e4 etu johtuu sitkeyden lis\u00e4\u00e4ntymisest\u00e4 zirkoniaa lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4; t\u00e4m\u00e4 puolestaan johtaa parempaan korroosionkest\u00e4vyyteen; t\u00e4m\u00e4 mahdollistaa harvemman hajoamisen k\u00e4ytt\u00f6i\u00e4n aikana, mik\u00e4 johtaa alhaisempiin laitteiden yll\u00e4pitokustannuksiin ja pienempiin huoltokustannuksiin.<\/p>\n
Alumiinioksidiin lis\u00e4tty zirkoniumoksidi voi auttaa tekem\u00e4\u00e4n siit\u00e4 l\u00e4mp\u00f6shokin kest\u00e4v\u00e4\u00e4, mik\u00e4 on t\u00e4rke\u00e4 suorituskyvyn n\u00e4k\u00f6kohta, koska alumiinioksidilla on taipumus halkeilla \u00e4killisiss\u00e4 korkeissa l\u00e4mp\u00f6tilan muutoksissa. Koska ZTA:n lujuus ja sitkeys ovat kuitenkin suuremmat kuin alumiinisen vastineensa, l\u00e4mp\u00f6shokkien kest\u00e4vyys paranee huomattavasti.<\/p>\n
Zirkoniumoksidin lis\u00e4\u00e4minen alumiinioksidiin voi lis\u00e4t\u00e4 sen kemiallista stabiilisuutta, mik\u00e4 on ratkaisevan t\u00e4rke\u00e4\u00e4 sovelluksissa, joissa se joutuu kosketuksiin sy\u00f6vytt\u00e4vien aineiden kanssa. T\u00e4m\u00e4 lis\u00e4ys voidaan saavuttaa j\u00e4nnityksen aiheuttamalla tetragonaalisten zirkoniumoksidihiukkasten muuttumisella monokliinisiksi zirkoniumoksidihiukkasiksi; t\u00e4m\u00e4 vaikutus tunnetaan nimell\u00e4 dispersiovahvistus.<\/p>\n
Kokeessa, jossa k\u00e4ytettiin Box-Behnken-suunnitelmaa, jossa upotusaika oli enint\u00e4\u00e4n 240 tuntia ja typpihapon (HNO3) eri pitoisuuksia, havaittiin, ett\u00e4 sintratun alumiinioksidin kemiallinen stabiilisuus heikkeni HNO3-pitoisuuden kasvaessa, kun taas keramiikka osoitti parempaa kemiallista kest\u00e4vyytt\u00e4 alhaisemmilla HNO3-pitoisuuksilla ja lyhyemmill\u00e4 upotusaikoilla.<\/p>\n
Alumiini- ja zirkoniumoksidikeramiikka tarjoaa erinomaisen korroosionkest\u00e4vyyden yhdistettyn\u00e4 poikkeukselliseen sitkeyteen ja taivutuslujuusominaisuuksiin, mink\u00e4 ansiosta ne soveltuvat k\u00e4ytett\u00e4v\u00e4ksi erilaisissa ymp\u00e4rist\u00f6iss\u00e4. Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) valitaan yleens\u00e4 silloin, kun lujuus-, kest\u00e4vyys- ja korroosionkest\u00e4vyysvaatimukset ylitt\u00e4v\u00e4t tavanomaisen alumiinioksidikeramiikan vaatimukset; lis\u00e4ksi sill\u00e4 on alhaisempi lineaarinen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin kuin vastaavalla alumiinioksidikeramiikalla j\u00e4\u00e4hdytystarkoituksiin.<\/p>\n
Zirkoniumoksidilla karkaistu alumiinioksidi (ZTA) on edistyksellinen komposiitti, joka tarjoaa huomattavasti suurempia lujuuksia, murtumissitkeytt\u00e4, kovuutta ja taivutuslujuutta verrattuna puhtaaseen alumiinioksidiin. Lis\u00e4ksi ZTA:lla on erinomaiset s\u00e4hk\u00f6eristysominaisuudet ja korroosionkest\u00e4vyys sek\u00e4 alhainen l\u00e4mp\u00f6laajenemiskerroin, mik\u00e4 sopii erinomaisesti osiin, jotka vaativat mittatarkkuutta.<\/p>\n
ZTA-jauhe, joka on valmistettu yttriumoksidistabiloidusta zirkoniumoksidipulverista, tarjoaa vaihtoehdon ATZ:lle lonkkaproteesi-implantteihin sen bioyhteensopivuuden, mekaanisten ominaisuuksien ja kemiallisen vakauden ansiosta. ZTA voi my\u00f6s tarjota ratkaisuja \u00e4\u00e4rimm\u00e4isille olosuhteille altistuviin komponentteihin, jotka kuluvat nopeasti kulumisen ja korroosion vuoksi, kuten laipat, holkit ja liittimet, jotka tarvitsevat suojaa kulumiselta ja korroosiolta \u00e4\u00e4rimm\u00e4isille olosuhteille altistumisen vuoksi, kuten laipat. holkit tai liittimet.<\/p>\n
Materiaalien l\u00e4mp\u00f6shokkikest\u00e4vyys johtuu useista tekij\u00f6ist\u00e4, kuten niiden alhaisesta ominaisl\u00e4mp\u00f6kapasiteetista ja huokoisuudesta sek\u00e4 korkeasta murtumissitkeydest\u00e4 ja taivutuslujuudesta. Geometrialla on my\u00f6s olennainen osa l\u00e4mp\u00f6shokkisuorituskykyyn - komponenttien muoto ja koko voivat riitt\u00e4\u00e4 v\u00e4hent\u00e4m\u00e4\u00e4n niiden kest\u00e4vyytt\u00e4, samoin kuin pinnan karheus ja huokostiheystekij\u00e4t.<\/p>\n
ZTA:t valmistetaan geelivalulla, jossa jauhemaista alumiinioksidia ja yttriumoksidistabiloitua zirkoniumoksidia sekoitetaan lietteeksi, joka valetaan haluttuun osaan muottiin valamalla. Kun liete on kuivunut, se joko kuivataan liuottimella tai osmoottisesti, pyrolysoidaan ja sintrataan 1550 \u00b0C:ssa tai 1650 \u00b0C:ssa jatkok\u00e4sittely\u00e4 varten ja sintrataan ZTA:n valmistamiseksi. T\u00e4m\u00e4n valmistusprosessin optimoimiseksi valmistuksen aikaiset kiinte\u00e4t kuormitukset; muottityyppi muotinpoisto; liuotinkuivaus joko ilmakuivaus tai liuotinkuivaus joko liuotinosmoottinen kuivaus tai ilmakuivaus; sek\u00e4 vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten tiheys, kovuus murtumissitkeys ja taivutuslujuus, voivat kaikki vaikuttaa merkitt\u00e4v\u00e4sti mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten tiheys, kovuus murtumissitkeys ja taivutuslujuus, sek\u00e4 vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten tiheys, kovuus murtumissitkeys ja taivutuslujuus, sek\u00e4 vaikutukset mekaanisiin ominaisuuksiin kuten tiheys, kovuus murtumissitkeys ja taivutuslujuus.<\/p>\n
Lis\u00e4\u00e4 yttriumoksidistabiloitua zirkoniumoksidia lis\u00e4t\u00e4\u00e4n alumiinioksidimatriisiin, mik\u00e4 lis\u00e4\u00e4 murtumissitkeytt\u00e4 muuntumisen, mikros\u00e4r\u00f6jen muodostumisen ja dispersiota vahvistavien prosessien kautta. Lis\u00e4ksi murtumissitkeyden lis\u00e4\u00e4minen lis\u00e4\u00e4 raudan ja ferriitin CTE-yhdenmukaisuutta, mink\u00e4 vuoksi ZTA soveltuu esimerkiksi korkean l\u00e4mp\u00f6tilan suuttimiin, upokkaisiin, l\u00e4mmityselementteihin tai jopa komponentteihin, joissa on kuparilangan eristys.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zirconia toughened alumina (ZTA) is an exceptionally hard technical ceramic with outstanding corrosion resistance and dimensional stability, making it well […]<\/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-626","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/626","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=626"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/626\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":627,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/626\/revisions\/627"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=626"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=626"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/artehistoria.net\/fi\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=626"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}