Zirkonyumla sertleştirilmiş alümina (ZTA), alüminanın (Al₂O₃) sertliğini ve aşınma direncini zirkonyumun (ZrO₂) kırılma tokluğuyla birleştiren yüksek performanslı bir seramik kompozittir. Bu kombinasyon, üstün mekanik özelliklere sahip bir malzemeyle sonuçlanır ve bu da onu çeşitli endüstrilerdeki zorlu uygulamalar için uygun hale getirir. Aşağıda ZTA ve uygulamaları hakkında temel bilgiler verilmiştir:
1. Kompozisyon ve Özellikler
-
Alümina (Al₂O₃) : Yüksek sertlik, aşınma direnci ve termal stabilite sağlar.
-
Zirkonyum (ZrO₂) : Gerilim kaynaklı faz dönüşümüne uğrayarak tokluğu artırır , enerjiyi emer ve çatlak yayılmasını önler.
-
Tipik Kompozisyon : Al₂O₃ matrisinde %10-20 ZrO₂.
Temel Özellikler:
-
Yüksek kırılma tokluğu (saf alüminaya kıyasla)
-
Mükemmel aşınma direnci
-
İyi termal ve kimyasal kararlılık
-
Yüksek mukavemet ve sertlik
2. Zirkonyum-Güçlendirilmiş Alümina (ZTA) Uygulamaları
A. Tıbbi ve Diş
-
Ortopedik İmplantlar (örneğin kalça ve diz eklemleri) – biyouyumluluk ve aşınma direnci nedeniyle.
-
Dental İmplantlar ve Kronlar – saf zirkonyum veya alüminaya kıyasla geliştirilmiş dayanıklılık ve estetik.
B. Endüstriyel Aşınma Parçaları
-
Kesici Takımlar ve Uçlar – işleme uygulamaları için geliştirilmiş tokluk.
-
Tel Çekme Kalıpları – aşındırıcı aşınmaya karşı dayanıklıdır.
-
Pompa Contaları ve Rulmanları – zorlu ortamlara dayanıklıdır.
C. Savunma ve Zırh
-
Balistik Zırh (vücut zırhı, araç koruması) – zirkonyum faz dönüşümünden kaynaklanan enerji emilimi sayesinde darbe direncinde artış.
D. Elektronik ve Mühendislik
-
Yarı İletken Bileşenler – yüksek aşınma ortamlarında kullanılır.
-
Hassas Mühendislik Parçaları – boyutsal kararlılığın kritik olduğu yerler.
E.Otomotiv
-
Supap Yuvaları ve Kılavuzları – yüksek sıcaklıklı motor ortamlarında aşınmaya karşı direnç gösterir.
-
Sensör Bileşenleri – zorlu egzoz ortamları için.
3. Saf Alümina veya Zirkonyuma Göre Avantajları
-
Saf alüminadan daha yüksek tokluğa sahiptir (daha az kırılgandır).
-
Saf zirkonyumdan daha iyi aşınma direncine sahiptir .
-
Tam stabilize zirkonyuma göre maliyet açısından daha avantajlıdır .
