氧化鋯增韌氧化鋁 (ZTA) 是一種高性能陶瓷複合材料,兼具氧化鋁 (Al₂O₃) 的硬度和耐磨性以及氧化鋯 (ZrO₂) 的斷裂韌性。這種組合賦予了材料優異的機械性能,使其適用於各行各業的嚴苛應用。以下是有關 ZTA 及其應用的關鍵資訊:
1. 成分與性質
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氧化鋁(Al₂O₃):具有高硬度、耐磨性和熱穩定性。
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氧化鋯 (ZrO₂) :透過應力誘導相變來增強韌性 ,吸收能量並防止裂縫擴展。
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典型成分:Al₂O₃基質中 10-20% ZrO₂。
主要屬性:
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高斷裂韌性(與純氧化鋁相比)
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優異的耐磨性
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良好的熱穩定性和化學穩定性
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高強度和硬度
2. 氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)的應用
A. 醫療和牙科
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骨科植入物 (例如髖關節和膝關節)-由於生物相容性和耐磨性。
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牙植體和牙冠 -與純氧化鋯或氧化鋁相比,強度和美觀度更高。
B. 工業磨損件
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切削刀具和刀片 -增強機械加工應用的韌性。
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拉絲模具 -耐磨損。
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幫浦密封件和軸承 -可承受惡劣環境。
C.防禦與護甲
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防彈裝甲 (防彈衣、車輛防護)-透過氧化鋯相變吸收能量,提高了抗衝擊性。
D. 電子與工程
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半導體元件 -用於高磨損環境。
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精密工程零件 -尺寸穩定性至關重要。
E.汽車
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氣門座圈和導管 -耐高溫引擎環境下的磨損。
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感測器組件 -適用於惡劣的排氣環境。
3. 優於純氧化鋁或氧化鋯
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比純氧化鋁韌性更高 (不易脆)。
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比純氧化鋯具有更好的耐磨性。
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與完全穩定的氧化鋯相比具有成本效益。