Staljeni aluminijev oksid cirkonij, Az-25, Az-40

Taljeni aluminijev oksid – cirkonij se proizvaja v visokotemperaturni elektroobločni peči s taljenjem cirkonijevega kremenčevega peska in aluminijevega oksida. Odlikuje ga trda in gosta struktura, visoka žilavost, dobra toplotna stabilnost. Primeren je za izdelavo velikih brusov za kondicioniranje jekla in livarsko stiskanje, prevlečena orodja in peskanje kamna itd.

Uporablja se tudi kot dodatek v ognjevzdržnih materialih za kontinuirno litje. Zaradi visoke žilavosti se uporablja za zagotavljanje mehanske trdnosti teh ognjevzdržnih materialov.

Polikristali itrijevega tetragonalnega cirkonijevega oksida (Y-TZP) in aluminijevega oksida (Al2O3) so zaradi svojih odličnih kombinacij lastnosti, kot so visoka trdota, lomna žilavost ter visoka trdnost in togost, pritegnili veliko pozornosti pri tehnologijah materialov za vsadke. privlačni materiali za širok spekter aplikacij, ki pokrivajo področje biomedicine, kjer se pogosto uporablja v zobozdravstvenih aplikacijah, kot so nadomestki za protetične vsadke, mostički, koreninski zatiči in keramične krone. Poleg tega se uporabljajo tudi v različnih inženirskih aplikacijah, vključno s senzorji za kisik, toplotnimi zaščitnimi premazi, rezalnimi orodji, konektorji za optična vlakna in gorivnimi celicami s trdnim oksidom. Treba je omeniti, da se izboljšanje mehanskih lastnosti Y-TZP pripisuje njegovi fini velikosti zrn s tetragonalno do monoklinično fazno transformacijo. To fazno transformacijo spremlja povečanje prostornine za približno 3–5 %, kar povzroči zaviranje širjenja razpok in tako poveča žilavost materiala. Vendar je pomembno priznati, da se ta preobrazba pod določenimi pogoji lahko zgodi tudi spontano. Če je cirkonijev dioksid izpostavljen nizki temperaturi v vlažnem okolju med 100 ℃ in 300 ℃, lahko to povzroči poslabšanje cirkonijevega oksida, kar povzroči hrapavost in mikrorazpoke. Ta pojav je znan kot hidrotermalno staranje ali nizkotemperaturna degradacija (LTD) in je bil opredeljen kot dejavnik, ki prispeva k zmanjšani učinkovitosti cirkonijevih komponent v ortopedskih aplikacijah.

Raziskovalci so razvili več kompozitov, v katerih je aluminijev oksid vključen v strukturo cirkonijevega oksida. Namen te vključitve je povečati odpornost na LTD in izkoristiti izjemne značilnosti te keramike za izboljšanje mehanskih lastnosti tetragonalne cirkonijeve matrice. Po drugi strani pa ima prisotnost aluminijevega oksida v matrici ključno vlogo pri ustvarjanju togo strukturo, ki pomaga omejiti cirkonijeve delce. Med procesom ohlajanja s temperature sintranja lahko tetragonalna zrna cirkonijevega dioksida preidejo v fazno transformacijo iz tetragonalne faze v monoklinično fazo. V tem kontekstu aluminijev oksid služi za vzdrževanje zrn cirkonijevega oksida v metastabilnem stanju, kar preprečuje popolno pretvorbo v monoklinično fazo. Ta ohranitev tetragonalne faze prispeva k opazovanemu izboljšanju trdote keramičnega materiala