Циркония Алюминий тотығын қатайтты - Zirconia Toughened Alumina
Циркония алюминий тотығын қатайтты Бұл қыш материалдан тұрады глинозем және циркония. Бұл глинозем матрицасында циркония түйіршіктері бар композициялық керамикалық материал.
Ол өнеркәсіпте ZTA деген атпен де танымал.
Циркония алюминия (немесе цирконий қатайтылған глинозем), цирконий оксиді мен алюминий оксидінің тіркесімі, AZ композиттері деп аталатын композиттік керамика класының бөлігі болып табылады. Механикалық қасиеттерімен ерекшеленетін AZ композиттері құрылымдық қосымшаларда, кескіш құралдар ретінде және көптеген медициналық қосымшаларда қолданылады. Сонымен қатар, AZ композиттері жоғары беріктікке ие, сынудың беріктігі, серпімділік, қаттылық және тозуға төзімділік. Циркония қатайтылған глинозем (ZTA), әсіресе бірнеше негізгі қасиеттерді ұсынады.
Құрылым
Алюминий тотығымен салыстырғанда механикалық беріктік метастабильді тетрагональды циркония дәндерінің материал кернелген кезде ығысу фазалық өзгеруіне жатады. Жарық ұшындағы кернеу концентрациясы тетрагональды кристалл құрылымынан циркониямен байланысты көлемдік кеңеюі бар моноклиникалық түрге ауысуын тудыруы мүмкін. Бұл көлемнің кеңеюі жарықшақтың таралуын тиімді түрде итермелейді және жоғары беріктік пен беріктікке әкеледі.[1] Цирконияның қатайтылған алюминий оксидінің қарапайым үлгісі цирконий оксидтерінің 10-20% құрайды. Күштің 20-30% өсуі көбінесе әлдеқайда төмен бағамен қажет болатын жобалау критерийлеріне сәйкес келеді.[2] Бұл пайызға байланысты Цирконий, осы керамиканың қасиеттерін қажетті қолданбалар үшін басқаруға болады. Циркония қатайтылған глиноземді, әдетте, глинозем мен цирконий арасындағы делдал деп атайды және бағасы солай. Бұл ZTA-ға басқа ұқсас материалдарға қарағанда әлдеқайда төмен баға диапазонын ұсынады.[2] Композиттік беріктіктің артуы «Стресті туғызатын трансформацияны қатайту» деп аталатын процесс арқылы жүзеге асырылады. Бұл процесс ішкі штамдарды тудырады, бұл цирконий құрылымында жарықтар тудырады. Жарыққа байланысты цирконий бөлшектері фазаларды ауыстырып, алюминий тотығы бөлшектері арасында еркін қозғалуға мүмкіндік берді. Бұл Циркония бөлшектерінің алюминий оксидінің бірдей мөлшерімен көбеюіне әкеліп соғады, күші күшейеді.[3]
Химиялық және механикалық қасиеттері
| Меншік | Мән |
|---|---|
| Химиялық формула | Zr-Al2O3 |
| Тығыздығы | 4.1-4.38 г / см ^ 3 |
| Қаттылық | 1750-2100 Knoop |
| Серпімділік | 45-49 x 10 ^ 6 psi |
| Иілу күші | 100-145 кси |
| Пуассон коэффициенті | 0.26 |
| Сыныққа төзімділік | 5-7 МПа м ^ 1/2 |
| Термиялық кеңею коэффициенті | 8.0-8.1 x 10 ^ -6 1 / C |
| Жылу өткізгіштік | 20.0-21.0 Вт / мК |
| Соққыға төзімділік | 325 ° C |
| Максималды жұмыс температурасы | 1650 ° C |
| Бөлме температурасында берілген барлық қасиеттер[4] | |
Қолданады
Жақында цирконийдің қатайтылған глиноземын қолданудың көптеген түрлері болды, соның ішінде клапанның тығыздағыштары, втулкалар, сорғы компоненттері, буын имплантаттары, сым байланыстыратын капиллярлар, кескіш құралдың кірістірулері және тағы басқалар.[2] Қосымшалар массивінде маңыздылық беретін ZTA қасиеттерінің алуан түріне ие. Медициналық индустрияда ZTA бірлескен ауыстыру және қалпына келтіру кезінде қолдануға болатын керамика ретінде қызмет етеді. ZTA-ның тозуға төзімділігі жоғары импланттарды жасауға көмектеседі. ZTA-нің беріктігі мен коррозияға төзімділігі жоғары болғандықтан, ол материалға ауыр жүктемелерге төзбейді деградация; жүк көтергіш қосымшаларда ZTA-ға көптеген мүмкіндіктер беру. ZTA-ның қаттылығы оның кесу құралдарында көптеген қолданыста болатындығын білдіреді. ZTA және басқа глинозем металдарды кесуге арналған қосымшаларда жиі қолданылады. Белгілі бір қозғалтқыш компоненттерін, зертханалық құралдарды, өнеркәсіптік тигельдерді, отқа төзімді түтіктерді ZTA көмегімен жасауға болады. Сондай-ақ, құмды үрлеу сияқты абразивті қосымшаларды ZTA көмегімен де жасауға болады.[5]
Сондай-ақ қараңыз
Әдебиеттер тізімі
- ^ Циркония Алюминий тотығын қатайтты
- ^ а б c «Циркония глиноземді қатайтты (ZTA)». Алынған 2018-12-02.
- ^ «Циркония алюминий оксигенін қатайтты». Алынған 2018-12-02.
- ^ «Циркония қатайтылған глинозем (ZTA) | Insaco, Inc». www.insaco.com. Алынған 2018-12-02.
- ^ «Куппер алюминий тотығы-глинозем шарын өндірушілер, жеткізушілер және экспорттаушылар». www.aluminachina.com. Алынған 2018-12-04.