Zirconia d'alúmina fosa, Az-25, Az-40

Alúmina fosa: la zirconia es produeix en un forn d'arc elèctric d'alta temperatura fusionant sorra de quars de zirconi i alúmina. Es caracteritza per una estructura dura i densa, alta tenacitat, bona estabilitat tèrmica. És adequat per a la fabricació de grans moles per a condicionament d'acer i enganxament de foneria, eines recobertes i granallat de pedra, etc.

També s'utilitza com a additiu en refractaris de colada contínua. A causa de la seva alta tenacitat s'utilitza per proporcionar resistència mecànica en aquests refractaris.

Els policristalls de zirconia ittria-tetragonal (Y-TZP) i l'alúmina (Al2O3) han cridat una atenció important per a les tecnologies de materials d'implant a causa de les seves excel·lents combinacions de propietats, com ara l'alta duresa, la tenacitat a la fractura i l'alta resistència i rigidesa ， Aquestes característiques els han fet materials atractius per a un ampli espectre d'aplicacions que cobreixen la gamma biomèdica on s'utilitza freqüentment en aplicacions dentals, com ara pilars d'implants protèsics, ponts, pals d'arrel i corona de ceràmica. A més, també s'utilitzen en diverses aplicacions d'enginyeria, com ara sensors d'oxigen, recobriments de barrera tèrmica, eines de tall, connectors de fibra òptica i piles de combustible d'òxid sòlid. Val la pena assenyalar que la millora de les propietats mecàniques de l'Y-TZP s'atribueix a la seva mida de gra fi amb la transformació de fase tetragonal a monoclínica. Aquesta transformació de fase s'acompanya d'un augment de volum d'aproximadament un 3-5% que resulta en la inhibició de la propagació d'esquerdes i, per tant, millora la tenacitat del material. Tanmateix, és important reconèixer que aquesta transformació també es pot produir espontàniament en determinades condicions. Si la zirconia s'exposa a una temperatura baixa en un ambient humit que oscil·la entre els 100 ℃ i els 300 ℃, això pot provocar un deteriorament de la zirconia, donant lloc a rugositat i microesquerdes. Aquest fenomen es coneix com a envelliment hidrotermal o degradació a baixa temperatura (LTD) i s'ha identificat com un factor que contribueix al rendiment reduït dels components de zirconi en aplicacions ortopèdiques.

Els investigadors han desenvolupat diversos compostos en els quals l'alúmina s'incorpora a una estructura de zirconi. L'objectiu d'aquesta incorporació és millorar la resistència de LTD i aprofitar les característiques excepcionals d'aquestes ceràmiques per millorar les propietats mecàniques de la matriu de zirconi tetragonal. D'altra banda, la presència d'alúmina a la matriu juga un paper crucial en la creació d'un estructura rígida que ajuda a restringir les partícules de zirconi. Durant el procés de refredament a partir de la temperatura de sinterització, els grans de zirconi tetragonal poden experimentar una transformació de fase de la fase tetragonal a la fase monoclínica. En aquest context, l'alúmina serveix per mantenir els grans de zirconi en un estat metaestable, evitant la transformació completa a la fase monoclínica. Aquesta preservació de la fase tetragonal contribueix a la millora observada en la duresa del material ceràmic