Alumina Zirconia hợp nhất, Az-25, Az-40

Alumina hợp nhất - Zirconia được sản xuất trong lò hồ quang điện ở nhiệt độ cao bằng cách nung chảy cát thạch anh zirconium và alumina. Nó được đặc trưng bởi cấu trúc cứng và dày đặc, độ bền cao, ổn định nhiệt tốt. Nó phù hợp để sản xuất các bánh mài lớn để điều hòa thép và đúc, các công cụ được phủ và phun đá, v.v.

Nó cũng được sử dụng làm chất phụ gia trong vật liệu chịu lửa đúc liên tục. Do độ bền cao nên nó được sử dụng để cung cấp độ bền cơ học trong các vật liệu chịu lửa này.

Đa tinh thể Yttria-Tetragonal Zirconia (Y-TZP) và Alumina (Al2O3) đã thu hút sự chú ý đáng kể đối với công nghệ vật liệu cấy ghép nhờ sự kết hợp tuyệt vời các đặc tính của chúng, chẳng hạn như độ cứng cao, độ bền khi gãy, độ bền và độ cứng cao. Những đặc điểm này đã tạo nên chúng vật liệu hấp dẫn cho nhiều ứng dụng bao gồm phạm vi y sinh nơi nó thường được sử dụng trong các ứng dụng nha khoa như trụ cấy ghép chân tay giả, cầu răng, trụ chân răng và mão sứ. Ngoài ra, chúng còn được sử dụng trong các ứng dụng kỹ thuật khác nhau bao gồm cảm biến oxy, lớp phủ cách nhiệt, dụng cụ cắt, đầu nối cáp quang và pin nhiên liệu oxit rắn. Điều đáng chú ý là sự cải thiện các tính chất cơ học của Y-TZP là do kích thước hạt mịn của nó với sự chuyển đổi pha tứ giác sang pha đơn nghiêng. Sự biến đổi pha này đi kèm với sự tăng thể tích khoảng 3–5% dẫn đến ức chế sự lan truyền vết nứt và do đó tăng cường độ dẻo dai của vật liệu. Tuy nhiên, điều quan trọng là phải nhận ra rằng sự chuyển đổi này cũng có thể xảy ra một cách tự phát trong những điều kiện nhất định. Nếu zirconia tiếp xúc với nhiệt độ thấp trong môi trường ẩm ướt trong khoảng từ 100oC đến 300oC, điều này có thể dẫn đến sự hư hỏng của zirconia, dẫn đến nhám và nứt vi mô. Hiện tượng này được gọi là lão hóa thủy nhiệt hoặc Suy thoái nhiệt độ thấp (LTD) và được xác định là yếu tố góp phần làm giảm hiệu suất của các thành phần zirconia trong các ứng dụng chỉnh hình

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một số vật liệu tổng hợp trong đó alumina được kết hợp vào cấu trúc zirconia. Mục đích của việc hợp nhất này là để tăng cường sức đề kháng của LTD và tận dụng các đặc tính đặc biệt của các loại gốm sứ này để cải thiện tính chất cơ học của ma trận zirconia tứ giác. Mặt khác, sự hiện diện của alumina trong ma trận đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra cấu trúc cứng giúp hạn chế các hạt zirconia. Trong quá trình làm nguội từ nhiệt độ thiêu kết, các hạt zirconia tứ giác có thể trải qua quá trình chuyển pha từ pha tứ giác sang pha đơn tà. Trong bối cảnh này, alumina có tác dụng duy trì các hạt zirconia ở trạng thái siêu bền, ngăn chặn sự chuyển đổi hoàn toàn sang pha đơn tà. Việc bảo toàn pha tứ giác này góp phần cải thiện độ cứng của vật liệu gốm.