Несравнима трайност с циркониевата керамика

Цирконият предлага съвременни материални решения за широк спектър от индустриални приложения. Разнообразието на състава на ZTA осигурява висококачествени решения, които покриват редица индустриални нужди, като се започне от композитното чудо на ZTA и се стигне до износоустойчивите свойства на Ce-TZP.

Многобройни фактори могат да повлияят на механичните характеристики на циркониевата керамика, произведена по адитивен път, включително съотношението на суровинната суспензия, порьозността и агломератите, връзката между слоевете и свиването.

De Corematrix (r) 3D Pro

Керамичните блокове са все по-популярен избор за стоматологични възстановявания, тъй като са по-здрави и издръжливи от други възстановителни материали. Керамичните блокове също така се отличават с по-нисък коефициент на термично разширение, което означава, че те не се разширяват или свиват при температурни колебания, което ги прави идеални за използване в области, подложени на температурни колебания, като коронки и фасети. Освен това керамичните блокове се почистват по-лесно от други материали - още един фактор, който прави керамиката привлекателен вариант за стоматологични приложения, изискващи дълготрайност.

Изработените с CAD/CAM изцяло керамични протези могат да осигурят на пациентите дълготрайни и красиви резултати, но не всички керамични материали са еднакви. Някои керамики предлагат по-добра биосъвместимост и естетика от други, така че изборът на идеалния материал за индивидуалните нужди на всеки пациент е от ключово значение. Понастоящем литиевият дисиликат и цирконият са два популярни избора, когато се използват за възстановително лечение.

Но с напредъка на CAD/CAM технологията зъболекарите вече имат на разположение повече възможности. ZrO (итриевостабилизиран цирконий) е изключително твърд материал с едни от най-високите механични свойства, регистрирани някога за дентална керамика; има якост на огъване до 100 MPa, което означава, че е по-устойчив на счупване от PFM или коронките на метална основа. Освен това монолитният ZrO не съдържа уязвими слоеве, които да го съединяват с материали за подконструкция като злато или порцеланови материали за подконструкция, което позволява изработване чрез CAD/CAM системи.

Валове ZTA

ZTA керамиката е усъвършенстван хибриден материал от циркониев закален алуминий, който притежава предимствата и на двата материала. Въпреки че все още притежава отлична устойчивост на износване и подобрена твърдост/издръжливост за по-добра производителност и по-дълъг живот, структурата му от закален цирконий дава на ZTA отлична устойчивост на корозия, което му позволява да издържа на среди, които биха унищожили други керамики.

Валовете от керамика ZTA, изработени от алуминиев оксид и цирконий, предлагат най-високата якост на провлачане от всички съвременни индустриални керамики, което им позволява да издържат на по-високи температури за продължителни периоди от време, преди да се стигне до повреда. Това предимство прави валовете ZTA особено подходящи за приложения в механичното оборудване, където натискът на износване и разкъсване с течение на времето ще доведе до повреди от умора на напрежението.

Цирконият с добавен итрий става много по-здрав от стандартния алуминиев оксид и силициев нитрид, което му осигурява десетократно по-голяма устойчивост на удар. Ако обект се удари в керамичен вал ZTA, включените в него циркониеви частици действат като малки бариери, които поглъщат и разсейват енергията, преди да се образуват пукнатини в структурата му.

Керамичните тръби ZTA намират редица приложения в машиностроенето, огнеупорната, химическата и металургичната промишленост. Високата устойчивост на високи температури, киселини и основи, съчетана с превъзходна твърдост и издръжливост, я прави идеален начин за транспортиране на химически течности или като изолиращи защитни ръкави за тяхното транспортиране. Освен това те са биосъвместими, нетоксични и без замърсители - идеални за употреба в медицината и огнеупорните материали!

MSZ

Циркониевият керамичен материал е един от най-здравите керамични материали на пазара, осигуряващ изключителна устойчивост на износване и износоустойчивост, като работи дори в работни среди, в които пластмасите, металите и другите керамични материали не могат. Цирконият може да бъде намерен в приложения, включващи структурни компоненти, втулки, бутала втулки водачи изолатори.

SEM изображенията на повърхностите на счупване за алуминиев оксид, MSZ и YSZ показват тримодални микроструктури, които оказват значително влияние върху начина на счупване. При YSZ тези микроструктури показват междукристален режим на разрушаване, докато при MSZ и WO3 те разкриват транскристален режим на разрушаване; резултатите от изпитването на двата материала са близки до експерименталните стойности на разрушаване и за трите изпитвани материала.

Пробите от порест мулит, които са модифицирани с магнезиев стабилизиран цирконий (2,8mol% MgO) и WO3, имат най-висока видима порьозност сред синтерованите проби със средна порьозност 73,2 + 2,2%. Удвояването на количеството WO3 намалява порьозността до 66 + 2%.

Керамичните образци MSZ и WO3 се отличават с висок специфичен топлинен капацитет в съчетание с ниска термична дифузия, което значително повишава устойчивостта на термичен шок в сравнение с итриевостабилизиран цирконий (8mol% Y2O3) и WO3. Тестовете за TRS на алуминиев оксид, MSZ и YSZ, проведени с топка върху пръстен, показват характерни якостни характеристики в рамките на приемливите стойности, очаквани за инженерната керамика, докато техните модули по Вайбул попадат в приемливите граници за съвременната инженерна керамика.

CSZ

Итриевият частично стабилизиран цирконий (Y-PSZ) отдавна е предпочитан керамичен материал за термобарични покрития (ТБК). Той осигурява висока температурна стабилност, отлична твърдост и ниска топлопроводимост - както и стареене при високи температури поради липсата на пренос на йони по пътя на кислорода; въпреки това неговата дълготрайност е компрометирана от стареенето и уплътняването при високи температури; ограниченият пренос на кислород влошава още повече дълготрайността. За да се справи с тези недостатъци, циркониевата керамика, стабилизирана с церий (CSZ), предлага по-добра устойчивост на термичен шок чрез използването на цирконий, стабилизиран с церий, като стимулатор на окислението плюс двуслойна конструкция, която предлага по-голяма устойчивост на термичен шок.

В сравнение с итриевия материал с тегло 8%, CSZ предлага по-добри характеристики на издръжливост и здравина. Освен това той не претърпява фазов преход при високи температури и предлага по-добра устойчивост на синтероване. Освен това неговите коефициенти на топлопреминаване и дифузия на кислородни йони му позволяват да предотврати по-добре окисляването на свързващото покритие и субстрата.

Усъвършенстваните материали, включително гадолиниев цирконат (GZO), лантанов хекса алуминат (LaAlO3), калциев цирконат (CaZrO3) и стабилизиран с церия цирконий (CSZ), се използват в най-съвременните термомеханични лагерни покрития (TBC) за предпазване на металите и керамиката от деградация при нагряване, като осигуряват по-добра защита от износване, както и устойчивост на корозия при високи температури в газови турбини.

Изследователите проведоха тестове за гореща корозия на дебели многослойни системи от CYSZ, за да разберат по-добре поведението им при високи температури. След провеждането на обстоен анализ на всяка зона не се наблюдават повреди, причинени от агресивните S- и Na-съдържащи соли. Освен това морфологията на TGO зоните остана съвместима с тази на покритията дори след приключване на тестовете за гореща корозия.