เศษส่วนอะลูมินาชุบแข็งเซอร์โคเนีย (ZTA)
เศษส่วนของอะลูมินาเสริมความแข็งแกร่งของเซอร์โคเนีย (ZTA) คืออนุภาคเซรามิกคอมโพสิตที่ทำจากอะลูมินา (Al₂O₃) เป็นเมทริกซ์ โดยเติมเซอร์โคเนียมออกไซด์ (ZrO₂) ในปริมาณหนึ่งลงไปเป็นเฟสเสริมความแข็งแกร่ง อะลูมินาเองมีข้อดีคือมีความแข็งสูง มีความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง และมีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี แต่ความเหนียวค่อนข้างต่ำและมีแนวโน้มที่จะแตกแบบเปราะได้
เซอร์โคเนียมีกลไกเพิ่มความเหนียวด้วยการเปลี่ยนเฟสที่เป็นเอกลักษณ์ การเพิ่มเซอร์โคเนียลงในเมทริกซ์อะลูมินาสามารถปรับปรุงความเหนียวและความน่าเชื่อถือของวัสดุได้อย่างมาก และเอาชนะข้อเสียของอะลูมินาที่เปราะบางได้
คุณสมบัติของเศษส่วนอะลูมินาชุบแข็งเซอร์โคเนีย (ZTA):
- การนำเซอร์โคเนียมออกไซด์เข้าสู่เฟสผลึกของอะลูมินาและการเติมผลึกเซอร์โคเนียมออกไซด์ลงในขอบเกรนของอะลูมินาผ่านความเครียดนั้นเป็นประโยชน์ต่อการลดการเกิดรอยแตกร้าว และปรับปรุงความเหนียวของอะลูมินาได้อย่างมาก
- ความแข็งสูง ความแข็งร็อคเวลล์ 88-90HRA ความแข็งระดับไมโครของ Vickers HV 1200-1400
- ความหนาแน่นสูง ความหนาแน่นของปริมาตรของ ZTA ไม่น้อยกว่า 4.15g/cm3 และของ ATZ ไม่น้อยกว่า 5.4g/cm3
- ทนทานต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม โดยเฉพาะทนทานต่อการสึกหรอที่อุณหภูมิสูง
- มีรูพรุนต่ำ มีความแน่นหนา และไม่แตกหักง่าย
- ขนาดคริสตัลเล็กประมาณ 1-5um
ส่วนประกอบทางเคมี :
| รายการ | ค่ามาตรฐาน | ค่าทั่วไป |
| (Zr+Hf)O2 | 19-21% | 19.03% |
| อัล2โอ3 | 78-80% | 79.87% |
| ย2โอ3 | 0.5-1.5% | 1.06% |
ดัชนีทางกายภาพ:
| สี | สีขาว |
| ความหนาแน่นรวม (g/cm3) | ≥4.15 |
| ความพรุนที่ปรากฏ（%) | 0 |
| ขนาดคริสตัล (um) | <5 |
| ความแข็งวิกเกอร์ HV10 | ≥1400 |
| ความแข็งแรงดัดเย็น (MPa) | 450 |
| ความแข็งแรงต่อแรงอัดเย็น (MPa) | 2500 |
| ความเหนียวแตกหัก KIC(MPa/m2) | ≥5.5 |
| อุณหภูมิใช้งานสูงสุด (℃) | 1700℃ |
| การนำความร้อน | 9.0×10-6 （20-400℃ ） |
ขนาดเศษส่วนอนุภาค ZTA: 1-2มม.,1.2-2.5มม.,2-3มม.,2.5-4มม.,4-6มม. เป็นต้น
การประยุกต์ใช้ของอะลูมินาชุบแข็งเซอร์โคเนีย:
- วัสดุเจียร: เนื่องจากมีความแข็งสูง มีความแข็งแรงสูง และทนต่อการสึกหรอได้ดี ZTA จึงถูกใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุเจียรในกระบวนการเจียรและขัดเงาต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในกระบวนการผลิตวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ เซรามิก เคลือบ และอุตสาหกรรมอื่นๆ นอกจากนี้ ลูกเจียร ZTA ยังสามารถเจียรวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งลดมลพิษของวัสดุอีกด้วย
- เครื่องมือตัด: เครื่องมือตัดที่ทำจากอะลูมินาเคลือบเซอร์โคเนียมีประสิทธิภาพการตัดและอายุการใช้งานที่ดี ในงานแปรรูปโลหะ งานแปรรูปไม้ และสาขาอื่นๆ เครื่องมือ ZTA สามารถตัดได้อย่างแม่นยำสูง และสามารถทนต่อแรงกดในการตัดและการสึกหรอสูงได้
- ชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอ: ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล ZTA สามารถใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอต่างๆ เช่น ใบพัดปั๊ม ซีลวาล์ว ตลับลูกปืน เป็นต้น ชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องทนทานต่อแรงเสียดทานและการสึกหรอระหว่างการทำงาน นอกจากนี้ ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ ZTA ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนจะทำงานได้อย่างเสถียรในระยะยาว
- สาขาชีวการแพทย์: วัสดุ ZTA มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีและสามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ชีวการแพทย์ เช่น ข้อต่อเทียมและรากฟันเทียม ความแข็งแรงและความเหนียวสูงของวัสดุนี้สามารถตอบสนองความต้องการทางกลภายใต้สภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาของร่างกายมนุษย์ และมอบทางเลือกในการรักษาที่เชื่อถือได้ให้กับผู้ป่วย
รีวิว
ยังไม่มีบทวิจารณ์