Eigenschaften und Anwendungen von Zirkonoxid-verstärktem Aluminiumoxidkorn (ZTA)
Zirkonoxid-verstärktes Aluminiumoxid (ZTA) ist ein spezielles verschleißfestes Granulat mit hervorragender thermischer Leistung und hoher Zähigkeit. Durch die Zugabe von Zirkonoxid erhält das gehärtete Aluminiumoxid eine metallähnliche Zähigkeit und ist weniger brüchig als Keramik.
ZTA-Körner weisen viele hervorragende Eigenschaften auf, wie unten aufgeführt:
1. Hohe Festigkeit, mehr als doppelt so hoch wie bei herkömmlichen Aluminiumoxidkeramiken.
2. Hohe Partikelzähigkeit. Die Biegefestigkeit erreicht 720 MPa und die Bruchzähigkeit 6,86 MPa·m1/2. Die Biegefestigkeit von ZTA-Keramik ist mehr als 1,5-mal so hoch wie die von Aluminiumoxid- und Aluminiumnitridkeramiken.
3. Die Kristallgröße von gehärtetem Aluminiumoxid beträgt ein Zehntel der von Aluminiumoxid, und der Verlust und die Ablösung von Partikeln sind sehr gering, wodurch ZTA-Partikel extrem verschleißfest sind.
4. Keramikprodukte aus gehärtetem Aluminiumoxid haben ein höheres Reflexionsvermögen als Aluminiumoxid- und Aluminiumnitridkeramiken.
5. Hält starken Thermoschocks stand.
6. Die Wärmeübertragungsleistung von ZTA ist 1,2-mal so hoch wie die von Aluminiumoxid.
7. Es verfügt über eine hohe elektrische Isolierung und eine kleine Dielektrizitätskonstante.
8. Sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient.
Anwendungen
1. Schneidwerkzeuge. Aufgrund seiner hohen Härte, Verschleißfestigkeit und Zähigkeit eignet sich ZTA für keramische Schneidwerkzeuge.
2. Mahlkörper. ZTA-Kugeln und -Zylinder werden häufig als Mahlkörper in Kugelmühlen und anderen Mahlgeräten verwendet. Ihre hohe Verschleißfestigkeit und Härte gewährleisten das effiziente Mahlen verschiedener Materialien wie Erze, Keramik und Pigmente. Der Einsatz von ZTA-Mahlkörpern kann zudem eine Verunreinigung des Mahlguts verhindern, da ZTA chemisch inert ist.
3. Verschleißfeste Keramikauskleidung für mechanische Geräte. ZTA-Körner können mit Metallen verarbeitet werden, um Gussauskleidungen für Fräsmaschinen oder andere verschleißfeste Geräte herzustellen.
4. Lager. Die hervorragenden mechanischen Eigenschaften von ZTA-Korn, darunter hohe Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit, machen es zu einem geeigneten Material für die Herstellung von Lagern. ZTA-Lager können in Hochgeschwindigkeits- und Hochlastanwendungen eingesetzt werden, beispielsweise in Automobilmotoren, Luft- und Raumfahrtausrüstung und Industriemaschinen. Im Vergleich zu herkömmlichen Metalllagern bieten sie eine bessere Leistung und längere Lebensdauer, insbesondere in rauen Betriebsumgebungen.
5. Biomedizinische Anwendungen. Im biomedizinischen Bereich wird ZTA zur Herstellung von Zahnimplantaten und orthopädischen Prothesen verwendet. Seine Biokompatibilität, hohe Festigkeit und Verschleißfestigkeit machen es für den Langzeiteinsatz im menschlichen Körper geeignet. ZTA-Implantate bieten bessere Stabilität und Haltbarkeit und reduzieren so das Risiko eines Implantatversagens und die Notwendigkeit von Revisionsoperationen.
6. Hochtemperaturanwendungen. ZTA wird zur Herstellung von feuerfesten Materialien für Hochtemperaturöfen, Brennöfen und Verbrennungsanlagen verwendet. Seine hohe thermische Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegen Thermoschocks ermöglichen es ihm, den rauen Bedingungen in diesen Öfen standzuhalten, die Ofenstruktur zu schützen und eine effiziente Wärmeübertragung zu gewährleisten.
