Tính chất và ứng dụng của hạt nhôm oxit cường lực Zirconia (ZTA)
Hạt Zirconia Toughened Alumina (ZTA) là loại hạt chống mài mòn đặc biệt, có cả hiệu suất nhiệt vượt trội và độ dẻo dai cao. Bằng cách bổ sung Zirconium oxide, alumina tôi luyện có được độ dẻo dai như kim loại và tránh được sự giòn vỡ như vật liệu gốm.
Hạt ZTA có nhiều đặc tính tuyệt vời như sau:
1. Độ bền cao, gấp hơn hai lần so với vật liệu gốm alumina thông thường.
2. Độ dẻo dai của hạt cao. Độ bền uốn đạt 720Mpa và độ dẻo dai khi gãy đạt 6,86MPa·m1/2. Độ bền uốn của gốm ZTA gấp hơn 1,5 lần so với gốm alumina và nhôm nitrua.
3. Kích thước tinh thể của alumina tôi luyện bằng một phần mười kích thước của alumina, và sự mất mát và bong tróc của các hạt rất nhỏ, giúp các hạt ZTA có khả năng chống mài mòn cực cao.
4. Các sản phẩm gốm làm bằng alumina tôi luyện có độ phản xạ cao hơn gốm alumina và nhôm nitrua.
5. Có thể chịu được sốc nhiệt mạnh.
6. Hiệu suất truyền nhiệt của ZTA gấp 1,2 lần so với alumina.
7. Nó có khả năng cách điện cao và hằng số điện môi nhỏ.
8. Hệ số giãn nở nhiệt rất thấp.
Ứng dụng
1. Dụng cụ cắt. Do có độ cứng, khả năng chống mài mòn và độ dẻo dai cao, ZTA phù hợp cho dụng cụ cắt bằng gốm.
2. Vật liệu nghiền. Bi và xi lanh ZTA thường được sử dụng làm vật liệu nghiền trong máy nghiền bi và các thiết bị nghiền khác. Khả năng chống mài mòn và độ cứng cao của chúng đảm bảo nghiền hiệu quả nhiều loại vật liệu khác nhau, chẳng hạn như quặng, gốm sứ và bột màu. Việc sử dụng vật liệu nghiền ZTA cũng có thể ngăn ngừa ô nhiễm vật liệu nghiền, vì ZTA trơ về mặt hóa học.
3. Lớp lót gốm chống mài mòn cho thiết bị cơ khí. Hạt ZTA có thể kết hợp với kim loại để tạo thành lớp lót đúc cho máy phay hoặc các thiết bị chống mài mòn khác.
4. Vòng bi. Các đặc tính cơ học tuyệt vời của hạt ZTA, bao gồm độ bền, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn cao, khiến nó trở thành vật liệu phù hợp để sản xuất vòng bi. Vòng bi ZTA có thể được sử dụng trong các ứng dụng tốc độ cao và tải trọng lớn, chẳng hạn như trong động cơ ô tô, thiết bị hàng không vũ trụ và máy móc công nghiệp. Chúng có thể mang lại hiệu suất tốt hơn và tuổi thọ dài hơn so với vòng bi kim loại truyền thống, đặc biệt là trong môi trường vận hành khắc nghiệt.
5. Ứng dụng y sinh. Trong lĩnh vực y sinh, ZTA được sử dụng để chế tạo implant nha khoa và phục hình chỉnh hình. Tính tương thích sinh học, độ bền cao và khả năng chống mài mòn của vật liệu này giúp nó phù hợp để sử dụng lâu dài trên cơ thể người. Cấy ghép ZTA có thể mang lại độ ổn định và độ bền tốt hơn, giảm nguy cơ thất bại của implant và nhu cầu phẫu thuật chỉnh sửa.
6. Ứng dụng nhiệt độ cao. ZTA được sử dụng trong sản xuất vật liệu chịu lửa cho lò nung, lò nung và lò đốt nhiệt độ cao. Độ ổn định nhiệt cao và khả năng chống sốc nhiệt cho phép ZTA chịu được điều kiện khắc nghiệt bên trong các lò nung này, bảo vệ cấu trúc lò và đảm bảo truyền nhiệt hiệu quả.
