Плавлений оксид алюмінію, цирконій, Az-25, Az-40

Плавлений оксид алюмінію – оксид цирконію виробляють у високотемпературній електродуговій печі шляхом сплавлення цирконієвого кварцового піску та оксиду алюмінію. Характеризується твердою і щільною структурою, високою в'язкістю, хорошою термостійкістю. Він підходить для виробництва великих шліфувальних кругів для кондиціювання сталі та ливарної обробки, інструментів з покриттям та каменеструминної обробки тощо.

Він також використовується як добавка до вогнетривів безперервного лиття. Завдяки високій міцності він використовується для забезпечення механічної міцності цих вогнетривів.

Полікристали ітрію-тетрагонального діоксиду цирконію (Y-TZP) і оксиду алюмінію (Al2O3) привернули значну увагу в технологіях виробництва матеріалів для імплантатів завдяки чудовому поєднанню таких властивостей, як висока твердість, стійкість до руйнування, а також висока міцність і жорсткість. Ці характеристики зробили їх привабливі матеріали для широкого спектру застосувань, що охоплюють біомедичний діапазон, де він часто використовується в стоматологічних додатках, таких як протезні імплантати, мости, кореневі штифти та керамічні коронки. Крім того, вони також використовуються в різних інженерних додатках, включаючи датчики кисню, теплозахисні покриття, ріжучі інструменти, з’єднувачі для оптичних волокон і твердооксидні паливні елементи. Варто зазначити, що поліпшення механічних властивостей Y-TZP пояснюється його дрібним розміром зерна з тетрагональним до моноклінного фазового перетворення. Це фазове перетворення супроводжується збільшенням об’єму приблизно на 3–5%, що призводить до гальмування поширення тріщин і, таким чином, підвищує в’язкість матеріалу. Однак важливо визнати, що ця трансформація також може відбуватися спонтанно за певних умов. Якщо діоксид цирконію піддається дії низької температури у вологому середовищі від 100 ℃ до 300 ℃, це може призвести до псування діоксиду цирконію, що призведе до шорсткості та мікротріщин. Це явище відоме як гідротермальне старіння або низькотемпературна деградація (LTD), і було визначено як фактор, що сприяє зниженню ефективності компонентів з діоксиду цирконію в ортопедичних застосуваннях.

Дослідники розробили кілька композитів, у яких глинозем включений у структуру діоксиду цирконію. Метою цього включення є підвищення стійкості LTD та використання виняткових характеристик цієї кераміки для покращення механічних властивостей тетрагональної цирконієвої матриці. З іншого боку, присутність глинозему в матриці відіграє вирішальну роль у створенні жорстка структура, яка допомагає стримувати частинки діоксиду цирконію. Під час процесу охолодження від температури спікання тетрагональні зерна діоксиду цирконію можуть зазнати фазового перетворення з тетрагональної фази в моноклінну фазу. У цьому контексті оксид алюмінію служить для підтримки зерен діоксиду цирконію в метастабільному стані, запобігаючи повному перетворенню в моноклінну фазу. Це збереження тетрагональної фази сприяє поліпшенню твердості керамічного матеріалу, що спостерігається