I. Pengenalan kepada Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
Seramik Zirkonia-Toughened Alumina (ZTA) merupakan bahan seramik lanjutan yang menggabungkan kekuatan dan kekerasan tinggi alumina dengan ketahanan zirkonia. Proses pengeluaran biasanya merangkumi tiga peringkat utama: penyediaan serbuk seramik, pemampatan bahan mentah, serta sintering dan pemesinan.
II. Sifat-sifat Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
Seramik Aluminium Oksida Penguat Zirkonia (ZTA) menawarkan prestasi unggul berbanding bahan lain dan sesuai untuk pelbagai persekitaran industri. Ciri-ciri prestasi utamanya termasuk:
- Kekuatan tinggi:Seramik ZTA mempunyai kekerasan tinggi seperti alumina, membolehkan ia menahan beban mekanikal yang ketara.
- Ketahanan retakan:Seramik ZTA mempunyai ketahanan yang baik seperti zirkonia. Berbanding dengan alumina tulen, zarah-zarah kecil zirkonia berubah menjadi mikro retakan penyerapan tegasan apabila terdedah kepada impak, sekali gus mencegah kegagalan bencana dan meningkatkan ketahanan retakan beberapa ganda.
- Kestabilan termal:Seramik ZTA kekal tidak terjejas oleh suhu membara dan turun naik terma yang pantas, berdiri teguh di persekitaran paling keras.
- Ketahanan kimia:Substrat seramik ZTA menawarkan ketahanan luar biasa terhadap bahan kimia yang sangat korosif dan agresif, memastikan prestasi jangka panjang.
Sifat Mekanikal Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
|
Projek |
Unit | Parameter |
|
Warna |
—— |
Putih |
|
ketumpatan |
g/cm³ |
4.1~4.38 |
|
Kekerasan |
GPa |
15 |
|
Kekuatan mampatan |
Megapascal |
2350 |
|
Kekuatan lenturan |
Megapascal | 700 |
|
Ketahanan retakan |
MPa·m¹/² |
3.5 |
| Modulus Young | GPa |
310 |
| Nisbah Poisson | —— |
0.26 |
Sifat Terma Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
|
Projek |
Unit | Parameter |
|
Suhu operasi maksimum |
℃ (tanpa beban mekanikal) | 1500 |
| Konduktiviti terma pada 25°C | W/m·K |
20 |
|
Pendekatan pemanasan linear |
40–400°C, ×10⁻⁶/°C | 8 |
| Panas spesifik | J/(kg·K) |
720 |
| Ketahanan terhadap kejutan terma | ℃ (apabila diletakkan dalam air) |
300 |
Sifat Elektrik Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
|
Projek |
Unit | Parameter |
|
Pemalar dielektrik |
1 megahertz |
10.2 |
| Ketahanan dielektrik (6.35 mm) | AC kV/mm |
9.0 |
|
kerugian dielektrik |
1 megahertz | 20 × 10⁻⁴ |
| Rintang volum pada 25°C | Ω·cm |
lebih daripada 10^14 |
| Rintangan isip pada 500°C | Ω·cm |
lebih daripada 10⁴ |
III. Aplikasi Seramik Alumina yang Diperkukuh Zirkonia (ZTA)
Seramik Zirkonia-Toughened Aluminium Oxide (ZTA), kerana sifat menyeluruh yang cemerlang, digunakan secara meluas dalam sektor-sektor perindustrian berikut:
- Industri Pam dan Injap:Pilihan ideal untuk bahagian haus pada pam, injap dan pengaduk yang mengendalikan cecair abrasif dan slurry.
- Pemprosesan makanan dan minuman:Mesin pembersih yang tidak mencemar bagi peralatan pemprosesan makanan memastikan kebersihan dan kesucian.
- Industri Kimia dan Farmaseutikal:Menahan bahan kimia keras dan persekitaran korosif dalam reaktor, pengaduk dan peralatan lain.
- Industri tekstil:Sediakan cucuran licin yang tahan haus untuk gelendong panduan dan peranti ketegangan bagi meningkatkan kualiti benang dan fabrik.
- Angkasa dan Pertahanan:Sifatnya yang ringan namun berkekuatan tinggi menjadikannya sesuai untuk aplikasi aeroangkasa dan pertahanan yang menuntut.
IV. Langkah-langkah Proses untuk Penyediaan Seramik Oksida Aluminium Zirkonia-Toughened (ZTA)
Dari serbuk kasar hingga substrat berkilat, proses penyediaan seramik alumina yang diperkukuh dengan zirkonia (ZTA) merangkumi langkah-langkah berikut:
- Penyediaan serbuk seramik:Serbuk seramik disediakan dengan mengawal proses pencampuran menggunakan pengisar bola dan pengering semburan.
- Pemampatan bahan mentah:Memampatkan bahan mentah menjadi bentuk dan ketumpatan yang diingini.
- Pemprosesan sintering:Seramik ZTA disinter menggunakan kaedah seperti pemampatan panas, pemampatan isostatik panas, dan sintering pemampatan panas berterusan.
V. Kesimpulan
Berbanding dengan bahan lain, seramik ZTA semakin banyak digunakan dalam pelbagai persekitaran pengeluaran industri kerana keserbagunaan dan prestasi unggulnya. Apabila permintaan untuk komponen seramik berkualiti tinggi terus meningkat, populariti seramik ZTA dalam industri dijangka meningkat.
Artikel Terbaru
Adakah seramik bahan semula jadi atau buatan? Dalam pembuatan moden dan industri berteknologi tinggi, soalan “Adakah seramik bahan semula jadi atau buatan?” ...
Apakah jenis kristal silikon karbida? Pada era kemajuan pesat dalam pembuatan berteknologi tinggi ini, bahan seramik tidak lagi terhad kepada aplikasi tradisional. Dengan perkembangan semikonduktor, tenaga... ...
Dari Tradisi ke Inovasi: Mendefinisikan Semula Bahan Seramik Apabila seseorang mendengar perkataan “seramik”, ramai segera terfikir akan porselin rumah tangga atau karya seni. Namun dalam industri moden, ...
Apakah zirkonia? Dalam sistem bahan seramik canggih moden, zirkonia (rumusan kimia ZrO₂) dihargai kerana kekuatan, ketahanan dan ...










