Sulatettu alumiinioksidizirkoniumoksidi, Az-25, Az-40

Sulatettu alumiinioksidi - Zirkoniumoksidia valmistetaan korkean lämpötilan sähkökaariuunissa sulattamalla zirkoniumkvartsihiekkaa ja alumiinioksidia. Sille on ominaista kova ja tiheä rakenne, korkea sitkeys, hyvä lämmönkestävyys. Se soveltuu suurten hiomalaikkojen valmistukseen teräksen käsittelyyn ja valimojen naarmuuntamiseen, päällystettyihin työkaluihin ja kivipuhallukseen jne.

Sitä käytetään myös lisäaineena jatkuvan valun tulenkestävissä materiaaleissa. Korkean sitkeydensä ansiosta sitä käytetään mekaanisen lujuuden tarjoamiseen näissä tulenkestävissä materiaaleissa.

Yttria-tetragonaaliset zirkoniumoksidipolykiteet (Y-TZP) ja alumiinioksidi (Al2O3) ovat herättäneet merkittävää huomiota implanttimateriaaliteknologioissa erinomaisten ominaisuuksien yhdistelmien ansiosta, kuten korkea kovuus, murtumissitkeys sekä korkea lujuus ja jäykkyys ， Nämä ominaisuudet ovat tehneet niistä houkuttelevia materiaaleja monenlaisiin sovelluksiin, jotka kattavat biolääketieteellisen alueen, jossa niitä käytetään usein hammaslääketieteellisissä sovelluksissa, kuten proteesin implanttituet, sillat, juuritolpat ja keraaminen kruunu. Lisäksi niitä käytetään myös erilaisissa teknisissä sovelluksissa, kuten happiantureissa, lämpösulkupinnoitteissa, leikkaustyökaluissa, optisissa kuituliittimissä ja kiinteäoksidipolttokennoissa. On syytä huomata, että Y-TZP:n mekaanisten ominaisuuksien parantuminen johtuu sen hienosta raekoosta tetragonaalisesta monokliinisestä faasimuutoksesta. Tähän faasimuutokseen liittyy noin 3–5 %:n tilavuuden kasvu, mikä estää halkeamien leviämisen ja parantaa siten materiaalin sitkeyttä. On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että tämä muutos voi tapahtua myös spontaanisti tietyissä olosuhteissa. Jos zirkoniumoksidia altistetaan alhaiselle lämpötilalle kosteassa ympäristössä välillä 100 ℃ - 300 ℃, mikä voi johtaa zirkoniumoksidin heikkenemiseen, mikä johtaa karhentumiseen ja mikrosäröilyyn. Tämä ilmiö tunnetaan hydrotermisenä ikääntymisenä tai matalan lämpötilan hajoamisena (LTD), ja sen on tunnistettu vaikuttavaksi tekijäksi zirkoniumoksidikomponenttien suorituskyvyn heikkenemiseen ortopedisissa sovelluksissa.

Tutkijat ovat kehittäneet useita komposiitteja, joissa alumiinioksidia on sisällytetty zirkoniumoksidirakenteeseen. Tämän sisällyttämisen tarkoituksena on parantaa LTD:n kestävyyttä ja hyödyntää näiden keramiikan poikkeuksellisia ominaisuuksia tetragonaalisen zirkoniumoksidimatriisin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Toisaalta alumiinioksidin läsnäolo matriisissa on ratkaisevassa roolissa jäykkä rakenne, joka auttaa rajoittamaan zirkoniumoksidihiukkasia. Jäähdytysprosessin aikana sintrauslämpötilasta tetragonaaliset zirkoniumoksidirakeet voivat käydä läpi faasimuutoksen tetragonaalisesta faasista monokliiniseen faasiin. Tässä yhteydessä alumiinioksidi auttaa pitämään zirkoniumoksidirakeita metastabiilissa tilassa, estäen täydellisen muuntumisen monokliiniseen vaiheeseen. Tämä tetragonaalisen faasin säilyminen myötävaikuttaa keraamisen materiaalin havaittuun kovuuden paranemiseen