ফিউজড অ্যালুমিনা জিরকোনিয়া, Az-25, Az-40

ফিউজড অ্যালুমিনা--জিরকোনিয়া উচ্চ তাপমাত্রার বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেসে জিরকোনিয়াম কোয়ার্টজ বালি এবং অ্যালুমিনা ফিউজ করে উত্পাদিত হয়। এটি হার্ড এবং ঘন গঠন, উচ্চ দৃঢ়তা, ভাল তাপ স্থিতিশীলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। এটি ইস্পাত কন্ডিশনার এবং ফাউন্ড্রি স্নেগিং, প্রলিপ্ত সরঞ্জাম এবং পাথর ব্লাস্টিং ইত্যাদির জন্য বড় গ্রাইন্ডিং চাকা তৈরির জন্য উপযুক্ত।

এটি ক্রমাগত ঢালাই অবাধ্য হিসাবে একটি সংযোজন হিসাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ দৃঢ়তার কারণে এটি এই অবাধ্যতাগুলিতে যান্ত্রিক শক্তি সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়।

Yttria-Tetragonal Zirconia Polycrystals (Y-TZP) এবং অ্যালুমিনা (Al2O3) উচ্চ কঠোরতা, ফ্র্যাকচারের দৃঢ়তা, এবং উচ্চ শক্তি এবং দৃঢ়তার মতো বৈশিষ্ট্যগুলির চমৎকার সমন্বয়ের কারণে ইমপ্লান্ট উপাদান প্রযুক্তিগুলির জন্য উল্লেখযোগ্য মনোযোগ আকর্ষণ করেছে ， এই বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের তৈরি করেছে বায়োমেডিকাল পরিসরে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আকর্ষণীয় উপকরণ যেখানে এটি ঘন ঘন ডেন্টাল অ্যাপ্লিকেশন যেমন কৃত্রিম ইমপ্লান্ট অ্যাবটমেন্ট, ব্রিজ, রুট পোস্ট এবং সিরামিক ক্রাউনে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, এগুলি অক্সিজেন সেন্সর, তাপীয় বাধা আবরণ, কাটার সরঞ্জাম, অপটিক্যাল ফাইবার সংযোগকারী এবং সলিড অক্সাইড জ্বালানী কোষ সহ বিভিন্ন প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতেও ব্যবহৃত হয়। এটা লক্ষণীয় যে Y-TZP-এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উন্নতির জন্য এর সূক্ষ্ম দানা আকারের জন্য দায়ী করা হয় টেট্রাগোনাল থেকে মনোক্লিনিক ফেজ রূপান্তর। এই পর্যায়ের রূপান্তরের সাথে আনুমানিক 3-5% ভলিউম বৃদ্ধি হয় যার ফলে ফাটল বিস্তারকে বাধা দেয় এবং এইভাবে উপাদানের শক্ততা বৃদ্ধি করে। যাইহোক, এটি স্বীকার করা গুরুত্বপূর্ণ যে এই রূপান্তরটি নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে স্বতঃস্ফূর্তভাবে ঘটতে পারে। যদি জিরকোনিয়া 100 ℃ থেকে 300 ℃ এর মধ্যে একটি আর্দ্র পরিবেশে একটি নিম্ন তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে, যা জিরকোনিয়ার অবনতি ঘটাতে পারে, যার ফলে রুক্ষ এবং মাইক্রোক্র্যাকিং হতে পারে। এই ঘটনাটি হাইড্রোথার্মাল বার্ধক্য বা নিম্ন-তাপমাত্রার অবক্ষয় (LTD) নামে পরিচিত এবং অর্থোপেডিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে জিরকোনিয়া উপাদানগুলির কর্মক্ষমতা হ্রাস করার জন্য একটি অবদানকারী কারণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে।

গবেষকরা বেশ কয়েকটি কম্পোজিট তৈরি করেছেন যাতে অ্যালুমিনা একটি জিরকোনিয়া কাঠামোতে অন্তর্ভুক্ত হয়। এই অন্তর্ভূক্তির উদ্দেশ্য হল LTD-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানো এবং টেট্রাগোনাল জিরকোনিয়া ম্যাট্রিক্সের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে এই সিরামিকগুলির ব্যতিক্রমী বৈশিষ্ট্যগুলিকে কাজে লাগানো অন্যদিকে, ম্যাট্রিক্সে অ্যালুমিনার উপস্থিতি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে কঠোর কাঠামো যা জিরকোনিয়া কণাকে সীমাবদ্ধ করতে সহায়তা করে। সিন্টারিং তাপমাত্রা থেকে শীতল প্রক্রিয়া চলাকালীন, টেট্রাগোনাল জিরকোনিয়া দানাগুলি টেট্রাগোনাল ফেজ থেকে মনোক্লিনিক ফেজে একটি ফেজ রূপান্তর করতে পারে। এই প্রসঙ্গে, অ্যালুমিনা একটি মেটাস্টেবল অবস্থায় জিরকোনিয়া শস্য বজায় রাখতে কাজ করে, মনোক্লিনিক পর্যায়ে সম্পূর্ণ রূপান্তর রোধ করে। টেট্রাগোনাল ফেজের এই সংরক্ষণ সিরামিক উপাদানের কঠোরতা পরিলক্ষিত উন্নতিতে অবদান রাখে