ZTA-Verbundplatte aus zähhartem Zirkonoxid mit hoher Zähigkeit

Zirkoniumdioxid gehärtetes Aluminium (ZTA) ist ein keramischer Verbundwerkstoff mit Aluminiumoxid (Al ₂ O3) als Matrix und teilstabilisiertem Zirkoniumdioxid (ZrO ₂) als zähmachender Phase. Dieses Material kombiniert die hohe Festigkeit, die hohe Härte und die hohe Verschleißfestigkeit von Aluminiumoxid mit der hohen Zähigkeit und Schlagfestigkeit von Zirkoniumdioxid, was es zu einem hochleistungsfähigen keramischen Material macht.

Produktmerkmale

1. Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
   ZTA-Keramik hat eine höhere Härte als gewöhnliche Aluminiumoxid-Keramik, eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und ist weniger anfällig für Kratzer und Dellen auf der Oberfläche. Ihre Rockwell-Härte kann ≥ 90 HRA erreichen.
   Bei der Prüfung der Verschleißfestigkeit im nassen Schlamm zeigt die ZTA-Keramik eine höhere Verschleißfestigkeit als gewöhnliches Aluminiumoxid.
2. Hohe Widerstandsfähigkeit
   Die Bruchzähigkeit von ZTA-Keramik ist deutlich höher als die von gewöhnlicher Aluminiumoxid-Keramik und erreicht ≥ 5,5 MPa - m ¹/², einige Hochleistungsprodukte sogar ≥ 7,5 MPa - m ¹/². Durch diese hohe Zähigkeit ist die Bruchanfälligkeit bei Stößen geringer, so dass es sich für Anwendungen in Umgebungen mit hoher Belastung eignet.
3. Gute Temperaturwechselbeständigkeit
   ZTA-Keramiken haben eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und können ihre strukturelle Stabilität in Umgebungen mit schnellen Temperaturschwankungen beibehalten.
4. Hohe Wärmeleitfähigkeit und niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
   Die Wärmeleitfähigkeit von ZTA-Keramik kann 26 W/(m - K) erreichen, was mit der von Aluminiumoxid vergleichbar ist. Gleichzeitig hat sie einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten (7,2 × 10 -⁶/K bei 40-400 ℃) und weist eine gute Formbeständigkeit in Hochtemperaturumgebungen auf.
5. Ausgezeichnete chemische Stabilität
   ZTA-Keramik ist säure- und laugenkorrosionsbeständig, hat eine gute chemische Stabilität und kann eine stabile Säure- und Laugenbeständigkeit innerhalb des pH-Bereichs von 3-12 aufweisen.
6. Hohe Biegefestigkeit
   Die Biegefestigkeit von ZTA-Keramik kann 300-800 MPa erreichen und ist damit etwa doppelt so hoch wie die von gewöhnlichem Aluminiumoxid.
7. Hohe Isolierung
   ZTA-Keramik hat eine hohe elektrische Isolierung und eine niedrige Dielektrizitätskonstante, wodurch sie sich für den Bereich der Elektronik und Elektrotechnik eignet.

Aushärtungsmechanismus

1. Spannungsinduzierte Phasenumwandlung - Zähigkeit
   -Zirkoniumdioxid durchläuft unter bestimmten Bedingungen einen Phasenübergang von tetragonal zu monoklin, was zu einer Volumenvergrößerung führt und die Rissausbreitung verhindert.
2. Mikrorissverhärtung
   -Der Zusatz von Zirkoniumdioxid bildet Mikrorisse in der Matrix, erhöht die Bruchflächenenergie des Materials und verhindert die schnelle Ausbreitung des Hauptrisses.
3. Dispersionsvorspannen
   Zirkoniumdioxid-Partikel sind in der Aluminiumoxid-Matrix dispergiert, bilden einen gewundenen Rissausbreitungsweg und erhöhen die Bruchzähigkeit.
4. Oberflächenverfestigung durch Kompression
   -Durch die Schleifbehandlung werden die Zirkoniumdioxidteilchen auf der Oberflächenschicht in eine monokline Phase umgewandelt, und das Volumen dehnt sich aus, um eine komprimierte Oberflächenschicht zu bilden, die die externe Zugspannung ausgleicht und die Keramik stärkt.

Anwendungsbereich

1. Industrielles verschleißfestes Feld
   -ZTA-Keramikauskleidungsplatten werden in großem Umfang als verschleißfeste Auskleidung für stark beanspruchte Ausrüstungen wie Bergwerke, Docks, Häfen usw. verwendet, z. B. für Förderbänder, Kugelmühlen, Mahlscheiben usw.
2. Elektronischer und elektrischer Bereich
   Als Träger für die Verpackung von Halbleiterbauteilen hat das ZTA-Keramiksubstrat eine gute Wärmeableitung, Isolierung und Temperaturwechselbeständigkeit und ist für IGBT-Module für Elektrofahrzeuge, LED-Verpackungen usw. geeignet.
3. Medizinischer Bereich
   ZTA-Keramik hat eine ausgezeichnete Biokompatibilität und wird für Zahnimplantate, kieferorthopädische Brackets, künstliche Gelenke usw. verwendet.
4. Bereich Schneidwerkzeuge
   -ZTA-Keramikschneidwerkzeuge vereinen die Biegefestigkeit von Zirkoniumdioxid mit der Steifigkeit von Aluminiumoxid und eignen sich daher für Hochgeschwindigkeitsschnitte.
5. Andere Bereiche
   ZTA-Keramik kann auch zur Herstellung von Hochleistungs-Keramikkugeln, keramischen Auskleidungsplatten usw. verwendet werden und ist in Branchen wie der Chemietechnik und Metallurgie weit verbreitet.

Produktvorteile

1. Hohe Kosteneffizienz
   Im Vergleich zu reinen Zirkonoxidkeramiken haben ZTA-Keramiken niedrigere Kosten und ein höheres Kosten-Nutzen-Verhältnis bei gleichbleibend hoher Leistung.
2. Maßgeschneiderte Dienstleistungen
   ZTA-Keramikplatten können je nach Kundenwunsch in verschiedenen Größen, Formen und Eigenschaften hergestellt werden.
3. Einfache Installation
   Die ZTA-Keramikauskleidung kann durch Vulkanisierung mit Gummi oder Stahlplatten verbunden werden, um die Festigkeit der Auskleidung und der Ausrüstung zu erhöhen.

Verbundwerkstoff mit hoher Zähigkeit ZTA-Zirkoniumdioxid-vorgespannte Keramikplatte ist ein hochentwickeltes keramisches Material mit ausgezeichneten umfassenden Leistungen, das in verschiedenen Bereichen wie Industrie, Elektronik und medizinischer Versorgung weit verbreitet ist. Seine hohe Härte, hohe Zähigkeit, gute Temperaturwechselbeständigkeit und ausgezeichnete chemische Stabilität machen es zu einem unverzichtbaren Hochleistungswerkstoff in der modernen Industrie und Technologie, der in verschiedenen rauen Umgebungen gute Leistungen erbringen kann.