Zircone d'alumine fondue, Az-25, Az-40

Alumine fondue : la zircone est produite dans un four à arc électrique à haute température en fusionnant du sable de quartz de zirconium et de l'alumine. Il se caractérise par une structure dure et dense, une ténacité élevée et une bonne stabilité thermique. Il convient à la fabrication de grandes meules pour le conditionnement de l'acier et les accrocs de fonderie, les outils revêtus et le sablage de pierre, etc.

Il est également utilisé comme additif dans les réfractaires de coulée continue. En raison de sa haute ténacité, il est utilisé pour fournir une résistance mécanique à ces réfractaires.

Les polycristaux de zircone yttria-tétragonale (Y-TZP) et l'alumine (Al2O3) ont attiré une attention particulière pour les technologies de matériaux d'implants en raison de leurs excellentes combinaisons de propriétés, telles qu'une dureté élevée, une ténacité à la rupture, une résistance et une rigidité élevées. Ces caractéristiques les ont rendus des matériaux attrayants pour un large spectre d'applications couvrant la gamme biomédicale où il est fréquemment utilisé dans des applications dentaires telles que les piliers d'implants prothétiques, les ponts, les tenons radiculaires et les couronnes en céramique. En outre, ils sont également utilisés dans diverses applications techniques, notamment les capteurs d'oxygène, les revêtements de barrière thermique, les outils de coupe, les connecteurs de fibres optiques et les piles à combustible à oxyde solide. Il convient de noter que l’amélioration des propriétés mécaniques du Y-TZP est attribuée à sa granulométrie fine avec la transformation de phase tétragonale à monoclinique. Cette transformation de phase s'accompagne d'une augmentation de volume d'environ 3 à 5 %, ce qui inhibe la propagation des fissures et améliore ainsi la ténacité du matériau. Cependant, il est important de reconnaître que cette transformation peut aussi se produire spontanément sous certaines conditions. Si la zircone est exposée à une basse température dans un environnement humide compris entre 100 ℃ et 300 ℃, cela peut entraîner une détérioration de la zircone, entraînant une rugosité et des microfissures. Ce phénomène est connu sous le nom de vieillissement hydrothermal ou dégradation à basse température (LTD) et a été identifié comme un facteur contribuant à la performance réduite des composants en zircone dans les applications orthopédiques.

Les chercheurs ont développé plusieurs composites dans lesquels de l'alumine est incorporée dans une structure en zircone. Le but de cette incorporation est d'améliorer la résistance du LTD et de tirer parti des caractéristiques exceptionnelles de ces céramiques pour améliorer les propriétés mécaniques de la matrice tétragonale en zircone. D'autre part, la présence d'alumine dans la matrice joue un rôle crucial dans la création d'un structure rigide qui aide à retenir les particules de zircone. Pendant le processus de refroidissement à partir de la température de frittage, les grains de zircone tétragonaux peuvent subir une transformation de phase de la phase tétragonale à la phase monoclinique. Dans ce contexte, l'alumine sert à maintenir les grains de zircone dans un état métastable, empêchant la transformation complète vers la phase monoclinique. Cette préservation de la phase tétragonale contribue à l'amélioration observée de la dureté du matériau céramique