Оксид циркония, также известный как упрочненный цирконием оксид алюминия (ZTA), представляет собой отвержденный керамический материал, изготовленный из оксида алюминия и циркония. окись. Он часто используется в промышленности в качестве пескоструйной среды, а также в литейном и литейном производстве. Его абразивные свойства делают его отличным кандидатом для изготовления шлифовальных кругов и дисков. Введение от 10 до 20 процентов диоксида циркония увеличивает прочность оксида алюминия за счет процесса, известного как упрочнение с преобразованием, вызванным прочностью. Этот композит настолько твердый и износостойкий, что его также используют в медицине, например, при замене суставов.
Оксид циркония принадлежит к классу материалов, называемых керамикой, которые определяются как неорганические и неметаллические твердые вещества, образующиеся при сильном нагреве с последующим охлаждением. Керамика подразделяется на четыре категории: конструкционная, огнеупорная, бытовая и техническая. Оксид циркония относится к последней категории, состоящей из оксидов, неоксидов и композитов. Это продукт соединения оксида алюминия и оксида циркония, поэтому он классифицируется как композит.
Метод упрочнения с преобразованием, вызванным прочностью, приводит к получению композита, в котором диоксид циркония равномерно распределяется по всей среде. Процесс вызывает фазовое переключение, вызывающее трещины в структуре диоксида циркония и изменение формы и объема частиц, что затем увеличивает давление на частицы алюминия. Напряжение запечатывает трещины и делает композит устойчивым к дальнейшему разрушению. Этот процесс эффективно удваивает прочность материала, создавая композит, который намного прочнее, чем один только оксид алюминия.
Полученный таким образом оксид циркония помимо повышенной прочности обладает и другими свойствами. Материал способен выдерживать очень высокие температуры без потери полезности, устойчив к коррозии и очень устойчив к износу. Циркониевый глинозем имеет множество промышленных применений, таких как пескоструйная обработка и металл-режущие инструменты можно изготовить из этого материала. Он используется в производстве седел клапанов и других деталей двигателей транспортных средств, а его коррозионная стойкость делает его обычным для уплотнений насосов, втулок и рабочих колес.
Циркониевый оксид алюминия также используется в медицинской промышленности, в основном в заменителях суставов. Износостойкость, долговечность и способность выдерживать большой вес делают оксид циркония предпочтительным материалом для ортопедических имплантатов. Кроме того, композит используется в абразивной форме для шлифовки и обрезки ортопедических имплантатов после их извлечения из форм. Отрезные круги, изготовленные из оксида циркония, предпочтительны для предварительной обработки многих типов имплантатов, потому что они режут быстрее, чем круги, изготовленные только из оксида алюминия, служат во много раз дольше и хорошо работают с затвердевшими материалами, используемыми в имплантатах.