Was ist Zirkonia Aluminiumoxid?

Zirkoniumoxid-Aluminiumoxid, auch bekannt als zirkoniumoxid-gehärtetes Aluminiumoxid (ZTA), ist ein gehärtetes Keramikmedium aus Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid. Es wird häufig in der Industrie als Sandstrahlmittel sowie in Gießerei- und Gießereianwendungen eingesetzt. Seine abrasiven Eigenschaften machen es zu einem hervorragenden Kandidaten für die Herstellung von Schleifscheiben und -scheiben. Der Einbau von 10% bis 20% Zirkoniumoxid erhöht die Festigkeit des Aluminiumoxids durch ein Verfahren, das als festigkeitsinduziertes Transformationszähmachen bekannt ist. Dieser Verbundstoff ist so hart und verschleißfest, dass er auch in medizinischen Anwendungen wie dem Gelenkersatz zum Einsatz kommt.

Zirkonoxid-Aluminiumoxid gehört zu einer Klasse von Materialien, die als Keramik bezeichnet werden und als anorganische und nichtmetallische Feststoffe definiert sind, die durch hohe Wärme und anschließende Abkühlung entstehen. Keramik wird in vier Kategorien unterteilt: Struktur, feuerfeste Materialien, Weißwaren und technische. Zirkonoxid-Aluminiumoxid gehört in die letzte Kategorie, die sich aus Oxiden, Nichtoxiden und Verbundstoffen zusammensetzt. Es ist ein Produkt aus der Kombination von Aluminiumoxid und Zirkoniumoxid, daher wird es als Verbundstoff klassifiziert.

Das festigkeitsinduzierte Transformations-Zähigkeitsverfahren führt zu einem Verbund, bei dem das Zirkoniumoxid gleichmäßig im Medium verteilt ist. Der Prozess induziert einen Phasenwechsel, der zu Rissen in der Zirkonstruktur und zu einer Änderung der Form und des Volumens der Partikel führt, wodurch der Druck auf die Aluminiumpartikel erhöht wird. Die Beanspruchung dichtet die Risse ab und macht den Verbundstoff widerstandsfähig gegen weiteren Zusammenbruch. Durch diesen Vorgang wird die Festigkeit des Materials effektiv verdoppelt, wodurch ein Verbundwerkstoff entsteht, der viel härter ist als Aluminiumoxid allein.

Auf diese Weise hergestelltes Zirkoniumoxid-Aluminiumoxid besitzt zusätzlich zu seiner erhöhten Festigkeit andere Eigenschaften. Das Material hält sehr hohen Temperaturen stand, ohne an Gebrauchstauglichkeit zu verlieren, ist korrosionsbeständig und sehr verschleißfest. Zirkonoxid-Aluminiumoxid hat eine Vielzahl industrieller Anwendungen, wie Sandstrahlen, und aus diesem Material können spanende Werkzeuge hergestellt werden. Es wird bei der Herstellung von Ventilsitzen und anderen Fahrzeugmotorteilen verwendet, und seine Korrosionsbeständigkeit macht den Einsatz in Pumpendichtungen, Buchsen und Laufrädern zur Gewohnheit.

Zirkonoxid-Aluminiumoxid wird auch in der medizinischen Industrie verwendet, hauptsächlich in Gelenkersatzteilen. Die Verschleißfestigkeit, Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber hohem Gewicht machen Zirkonoxid zum Material der Wahl für orthopädische Implantate. Darüber hinaus wird das Komposit in seiner abrasiven Form verwendet, um orthopädische Implantate zu schleifen und zu zerkleinern, sobald sie aus ihren Formen gelöst sind. Trennscheiben aus Zirkonoxid-Aluminiumoxid werden für die Vorbearbeitung vieler Implantattypen bevorzugt, da sie schneller schneiden als nur aus Aluminiumoxid hergestellte Scheiben, viel länger halten und gut auf den in Implantaten verwendeten gehärteten Materialien funktionieren.