Zirkonya Seramik ile Eşsiz Dayanıklılık

Zirkonya, çok çeşitli endüstriyel uygulamalar için gelişmiş malzeme çözümleri sunar. ZTA'nın kompozit mucizesinden Ce-TZP'nin dayanıklı özelliklerine kadar uzanan bileşim çeşitliliği, bir dizi endüstri ihtiyacını karşılayan yüksek performanslı çözümler sunar.

Katkılı olarak üretilen zirkonya seramiğin mekanik performansını, hammadde bulamaç oranı, gözeneklilik ve aglomeralar, katmanlar arasındaki bağlantı ve büzülme dahil olmak üzere çok sayıda faktör etkileyebilir.

De Corematrix (r) 3D Pro

Seramik bloklar, diğer restoratif malzemelere göre daha güçlü ve dayanıklı olduklarından diş restorasyonları için giderek daha popüler bir seçim haline gelmektedir. Seramik bloklar ayrıca daha düşük bir termal genleşme katsayısına sahiptir - yani sıcaklık dalgalandıkça genişlemez veya daralmazlar, bu da onları kronlar ve kaplamalar gibi sıcaklık değişimlerine maruz kalan alanlarda kullanım için mükemmel hale getirir. Ayrıca, seramik bloklar diğer malzemelere göre daha kolay temizlenebilir; bu da dayanıklılık gerektiren dental uygulamalarda seramiği cazip bir seçenek haline getiren bir başka faktördür.

CAD/CAM ile üretilen tamamen seramik protezler hastalara uzun ömürlü ve güzel sonuçlar sağlayabilir, ancak tüm seramikler eşit değildir. Bazı seramikler diğerlerine göre daha iyi biyouyumluluk ve estetik sunar, bu nedenle her hastanın bireysel ihtiyaçları için ideal bir malzeme seçmek çok önemlidir. Lityum disilikat ve zirkonya şu anda restoratif tedaviler için kullanılan iki popüler seçenektir.

Ancak CAD/CAM teknolojisindeki ilerlemeler sayesinde artık diş hekimleri için daha fazla seçenek mevcuttur. ZrO (yttria-stabilize zirkonya), dental seramikler için şimdiye kadar kaydedilmiş en yüksek mekanik özelliklerden birine sahip son derece sert bir malzemedir; ve 100 MPa'ya kadar eğilme mukavemetine sahiptir, bu da kırılmaya PFM veya metal bazlı kronlardan daha etkili bir şekilde direnç gösterdiği anlamına gelir. Ayrıca, monolitik ZrO, CAD/CAM sistemleri aracılığıyla fabrikasyona izin veren altın veya porselen alt yapı malzemeleri gibi alt yapı malzemelerine kaynaşan hassas katmanlar içermez.

ZTA Şaftlar

ZTA seramik, her iki malzemenin de avantajlarına sahip gelişmiş bir zirkonya sertleştirilmiş alümina hibrit malzemedir. Daha yüksek performans ve daha uzun ömür için hala mükemmel aşınma direncine ve gelişmiş sertliğe/sertliğe sahip olmakla birlikte, zirkonya ile sertleştirilmiş yapısı ZTA'ya üstün korozyon direnci kazandırarak diğer seramikleri tahrip edebilecek ortamlara dayanmasını sağlar.

Alümina ve zirkonyadan üretilen ZTA seramik şaftlar, gelişmiş endüstriyel seramikler arasında en yüksek akma dayanımını sunarak arıza oluşmadan önce uzun süreler boyunca yüksek sıcaklıklara dayanmalarını sağlar. Bu avantaj, ZTA millerini özellikle aşınma ve yıpranma basıncının zaman içinde stres yorgunluğu hasarına neden olacağı mekanik ekipman uygulamaları için uygun hale getirir.

Yttria eklenmiş zirkonya, standart alümina ve silikon nitrürden çok daha güçlü hale gelir ve darbelere karşı on kat daha fazla direnç sağlar. Bir nesne ZTA seramik şafta çarparsa, zirkonya kalıntıları, yapısında çatlaklar oluşmadan önce enerjiyi emmek ve dağıtmak için küçük bariyerler gibi hareket eder.

ZTA seramik borular makine mühendisliği, refrakter, kimya ve metalürji endüstrilerinde bir dizi zorlu uygulamaya sahiptir. Üstün sertlik ve tokluk ile birlikte yüksek sıcaklıklara, asitlere ve alkalilere karşı son derece dayanıklı olması, kimyasal sıvıların taşınması için mükemmel bir yol veya bunların taşınması için yalıtkan koruyucu kılıflar olmasını sağlar. Ayrıca biyouyumludur, toksik değildir ve kirletici içermez - tıbbi ve refrakter kullanımlar için mükemmeldir!

MSZ

Zirkonya seramik malzeme, piyasadaki en sert seramiklerden biri olarak tek başına durur, olağanüstü aşınma direnci ve aşınma / tokluk sağlar, plastiklerin, metallerin ve diğer seramiklerin yapamadığı çalışma ortamlarında bile performans gösterir. Zirkonya, yapısal bileşenler, burçlar, piston kovanları kılavuz izolatörleri gibi uygulamalarda bulunabilir.

Alümina, MSZ ve YSZ için kırılma yüzeylerinin SEM görüntüleri, kırılma modunu önemli ölçüde etkileyen trimodal mikroyapılar sergilemektedir. YSZ için bu mikroyapılar taneler arası kırılma modunu gösterirken, MSZ ve WO3'te transgranüler kırılma modunu ortaya çıkarmaktadır; her iki malzeme test sonuçları da test edilen her üç malzeme için deneysel kırılma değerlerine yakındır.

Magnezya ile stabilize edilmiş zirkonya (2,8 mol% MgO) ve WO3 ile modifiye edilmiş gözenekli mullit numuneleri, ortalama 73,2 + 2,2% gözeneklilik ile sinterlenmiş numuneler arasında en yüksek görünür gözenekliliğe sahiptir. WO3 miktarının iki katına çıkarılması gözenekliliği 66 + 2%'ye düşürür.

MSZ ve WO3 seramik numuneleri, yttria-stabilize zirkonya (8mol% Y2O3) ve WO3 ile karşılaştırıldığında termal şok direncini önemli ölçüde artıran düşük termal difüziviteler ile birlikte yüksek özgül ısı kapasitelerine sahiptir. Alümina, MSZ ve YSZ'nin bilyeli TRS testleri, mühendislik seramiklerinden beklenen kabul edilebilir değerler dahilinde karakteristik mukavemetler gösterirken, Weibull modülleri ileri mühendislik seramikleri için kabul edilebilir aralıklara düşmektedir.

CSZ

Yttria kısmen stabilize zirkonya (Y-PSZ) uzun zamandır termal bariyer kaplamalar (TBC'ler) için tercih edilen seramik malzeme olmuştur. Yüksek sıcaklık kararlılığı, mükemmel tokluk ve düşük ısı iletkenliğinin yanı sıra oksijen taşınımı iyon taşınımı eksikliği nedeniyle yüksek sıcaklıklar altında yaşlanma sağlar; ancak dayanıklılığı, yüksek sıcaklıklar altında yaşlanma ve yoğunlaşma nedeniyle tehlikeye girer; sınırlı oksijen taşınımı dayanıklılığı daha da bozar. Bu eksiklikleri gidermek için Ceria-stabilized Zirconia Ceramic (CSZ), Ceria-stabilized Zirconia'nın oksidasyon destekleyici olarak kullanılması ve daha fazla termal şok direnci sağlayan çift katmanlı yapı sayesinde üstün termal şok direnci sunar.

8 ağırlık% yttria ile karşılaştırıldığında, CSZ üstün dayanıklılık ve tokluk özellikleri sunar. Ayrıca, yüksek sıcaklıklarda faz geçişine uğramaz ve üstün sinterleme direnci sunar. Ayrıca, ısı transfer katsayıları ve oksijen iyonu difüzivitesi, bağ katmanı ve alt tabaka oksitlenmesini daha iyi önlemesini sağlar.

Gadolinyum zirkonat (GZO), lantan altıgen alüminat (LaAlO3), kalsiyum zirkonat (CaZrO3) ve seryumla stabilize edilmiş zirkonya (CSZ) gibi gelişmiş malzemeler, gaz türbini uygulamalarında yüksek sıcaklık korozyon direncinin yanı sıra daha fazla aşınma koruması sağlayarak metalleri ve seramikleri ısıtılmış bozulmadan korumak için son teknoloji termo-mekanik yatak kapaklarında (TBC'ler) kullanılmaktadır.

Araştırmacılar, sıcak sıcaklıklardaki davranışlarını daha iyi anlamak için kalın CYSZ çok katmanlı sistemler üzerinde sıcak korozyon testleri gerçekleştirdi. Her bölge üzerinde kapsamlı analizler yapıldıktan sonra, agresif S ve Na içeren tuzların neden olduğu hiçbir hasar görülememiştir. Ayrıca, TGO bölgesi morfolojileri, sıcak korozyon testi tamamlandıktan sonra bile kaplamalarınkiyle tutarlı kalmıştır.