Zirconiu de alumină topită, Az-25, Az-40

Alumină topită - Zirconia este produsă într-un cuptor cu arc electric de temperatură înaltă prin topirea nisipului de cuarț de zirconiu și a aluminei. Se caracterizează prin structură dură și densă, duritate ridicată, stabilitate termică bună. Este potrivit pentru fabricarea de roți de șlefuit mari pentru condiționarea oțelului și strângerea de turnătorie, scule acoperite și sablare cu piatră etc.

De asemenea, este folosit ca aditiv în refractare de turnare continuă. Datorită durității sale ridicate, este utilizat pentru a oferi rezistență mecanică acestor materiale refractare.

Policristalele Yttria-Tetragonal Zirconia (Y-TZP) și Alumina (Al2O3) au atras o atenție semnificativă pentru tehnologiile materialelor de implant datorită combinațiilor lor excelente de proprietăți, cum ar fi duritatea ridicată, tenacitatea la fractură și rezistența și rigiditatea ridicate ， Aceste caracteristici le-au făcut materiale atractive pentru un spectru larg de aplicații care acoperă domeniul biomedical, unde este frecvent utilizat în aplicații dentare, cum ar fi bonturi pentru implanturi protetice, punți, stâlpi radiculari și coroane ceramice. În plus, ele sunt, de asemenea, utilizate în diverse aplicații de inginerie, inclusiv senzori de oxigen, acoperiri cu barieră termică, unelte de tăiere, conectori de fibre optice și celule de combustibil cu oxid solid. Este demn de remarcat faptul că îmbunătățirea proprietăților mecanice ale Y-TZP este atribuită mărimii sale fine cu transformarea de fază tetragonală la monoclinică. Această transformare de fază este însoțită de o creștere a volumului de aproximativ 3-5%, ceea ce duce la inhibarea propagării fisurilor și astfel sporește duritatea materialului. Cu toate acestea, este important să recunoaștem că această transformare poate apărea și spontan în anumite condiții. Dacă zirconia este expusă la o temperatură scăzută într-un mediu umed cuprins între 100 ℃ și 300 ℃, ceea ce poate duce la deteriorarea zirconiei, ducând la aspru și microcracare. Acest fenomen este cunoscut sub numele de îmbătrânire hidrotermală sau degradare la temperatură joasă (LTD) și a fost identificat ca un factor care contribuie la performanța redusă a componentelor din zirconiu în aplicații ortopedice.

Cercetătorii au dezvoltat mai multe compozite în care alumina este încorporată într-o structură din zirconiu. Scopul acestei încorporare este de a spori rezistența LTD și de a valorifica caracteristicile excepționale ale acestor ceramice pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale matricei de zirconiu tetragonal. Pe de altă parte, prezența aluminei în matrice joacă un rol crucial în crearea unui structură rigidă care ajută la constrângerea particulelor de zirconiu. În timpul procesului de răcire de la temperatura de sinterizare, boabele tetragonale de zirconiu pot suferi o transformare de fază din faza tetragonală în faza monoclinică. In acest context, alumina serveste la mentinerea boabelor de zirconiu intr-o stare metastabila, impiedicand transformarea completa in faza monoclinica. Această păstrare a fazei tetragonale contribuie la îmbunătățirea observată a durității materialului ceramic