อะลูมินาเสริมความแข็งแกร่งของเซอร์โคเนีย (ZTA) เป็นคอมโพสิตเซรามิกประสิทธิภาพสูงที่ผสมผสานความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของอะลูมินา (Al₂O₃) เข้ากับความเหนียวในการแตกหักของเซอร์โคเนีย (ZrO₂) การผสมผสานนี้ทำให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูงในอุตสาหกรรมต่างๆ ด้านล่างนี้เป็นรายละเอียดสำคัญเกี่ยวกับ ZTA และการใช้งาน:
1. องค์ประกอบและคุณสมบัติ
-
อะลูมินา (Al₂O₃) : มีความแข็งสูง ทนทานต่อการสึกหรอ และมีเสถียรภาพทางความร้อน
-
เซอร์โคเนีย (ZrO₂) : เพิ่มความเหนียวด้วย การเปลี่ยนเฟสที่เกิดจากความเครียดซึ่งดูดซับพลังงานและป้องกันการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว
-
องค์ประกอบทั่วไป : 10-20% ZrO₂ ในเมทริกซ์ Al₂O₃
คุณสมบัติที่สำคัญ:
-
ความเหนียวแตกหักสูง (เมื่อเปรียบเทียบกับอะลูมินาบริสุทธิ์)
-
ทนทานต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม
-
มีเสถียรภาพทางความร้อนและเคมีที่ดี
-
มีความแข็งแรงและความแข็งสูง
2. การใช้งานของเซอร์โคเนีย-อะลูมินาที่เสริมความแข็งแกร่ง (ZTA)
ก. การแพทย์และทันตกรรม
-
อุปกรณ์ปลูกถ่ายทางกระดูก (เช่น ข้อสะโพกและข้อเข่า) เนื่องจากมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพและทนทานต่อการสึกหรอ
-
รากฟันเทียมและครอบฟัน – มีความแข็งแรงและความสวยงามที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับเซอร์โคเนียหรืออะลูมินาบริสุทธิ์
ข. ชิ้นส่วนสึกหรอจากอุตสาหกรรม
-
เครื่องมือตัดและเม็ดมีด – ความเหนียวที่เพิ่มมากขึ้นสำหรับการใช้งานการตัดเฉือน
-
แม่พิมพ์วาดลวด – ทนทานต่อการสึกกร่อน
-
ซีลปั๊มและลูกปืน – ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
C. การป้องกันและเกราะป้องกัน
-
เกราะกันกระสุน (เกราะป้องกันร่างกาย, ป้องกันยานพาหนะ) – ทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีขึ้นเนื่องจากการดูดซับพลังงานจากการแปลงเฟสเซอร์โคเนีย
ง. อิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรม
-
ส่วนประกอบเซมิคอนดักเตอร์ – ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการสึกหรอสูง
-
ชิ้นส่วนวิศวกรรมแม่นยำสูง – ที่เสถียรภาพของมิติเป็นสิ่งสำคัญ
อี.ยานยนต์
-
วาล์วบ่าและไกด์ – ทนทานต่อการสึกหรอในสภาพแวดล้อมเครื่องยนต์อุณหภูมิสูง
-
ส่วนประกอบเซ็นเซอร์ – สำหรับสภาพแวดล้อมไอเสียที่รุนแรง
3. ข้อได้เปรียบเหนืออะลูมินาบริสุทธิ์หรือเซอร์โคเนีย
-
มีความเหนียวสูง กว่าอะลูมินาบริสุทธิ์ (เปราะน้อยกว่า)
-
ทนทานต่อการสึกหรอดี กว่าเซอร์โคเนียบริสุทธิ์
-
คุ้มค่า เมื่อเทียบกับเซอร์โคเนียที่เสถียรสมบูรณ์
