Allumina rinforzata con zirconia (Zr-Al 2 O 3 ) – CeramAlloy™
Vantaggi dei materiali
- Composito ceramico in zirconia rinforzato con allumina ad alte prestazioni
- Utilizzare temperature fino a 1.500°C
- Inerzia chimica
- Ottima resistenza all’usura
- Elevata resistenza alla flessione
- Elevata tenacità alla frattura
- Ottimo equilibrio tra resistenza alla flessione, durezza e tenacità alla frattura
- Sinterizzato a densità quasi teorica o pressato isostatico a caldo per una maggiore affidabilità
- Maggiore tolleranza all’invecchiamento idrotermale
Applicazioni
- Rulli e guide per la formatura dei metalli
- Guide per fili e fili
- Filiere per estrusione di metallo
- Valvole e sedi per pozzi profondi
- Attrezzature ad alta pressione – sfere e sedi per valvole a sfera particolarmente adatte per fluidi ad alta portata/abrasivi
- Ugelli di focalizzazione per materiali abrasivi
- Elementi di pompaggio ad altissima pressione
- Cuscinetti/boccole dell’albero
Gradi dei materiali
Abbiamo prodotto due varianti di Zirconia Toughened Alumina, ovvero CeramAlloy ZTA e CeramAlloy Ultra Hard. I diversi metodi utilizzati per produrre questi materiali hanno prodotto proprietà e caratteristiche leggermente diverse. Valutiamo le somiglianze, le differenze e le proprietà di ciascun materiale e le sue applicazioni in questa pagina.
CeramAlloy ZTA
Proprietà generali
CeramAlloy ZTA è un composito ceramico ad alte prestazioni e un materiale ceramico unico nel suo genere perché presenta una combinazione di elevata durezza, resistenza, resistenza all’usura e alla corrosione, grazie al suo contenuto di allumina, mantenendo comunque una tenacità alla frattura ragionevolmente elevata, grazie al suo contenuto di zirconia.
Applicazioni
- Attrezzature ad alta pressione – sfere e sedi delle valvole a sfera
- Rulli e guide per la formatura dei metalli
- Guide per fili e fili
- Valvole e sedi per pozzi profondi
- Cuscinetti/boccole dell’albero
CeramAlloy Ultra Duro
Proprietà generali
CeramAlloy Ultra Hard è un composito ceramico ad alte prestazioni e un materiale ceramico unico nel suo genere perché presenta una combinazione di elevata durezza, resistenza, resistenza all’usura e alla corrosione, grazie al suo contenuto di allumina, mantenendo comunque una tenacità alla frattura ragionevolmente elevata, grazie al suo contenuto di zirconia.
Applicazioni
- Attrezzature ad alta pressione – sfere e sedi per valvole a sfera – particolarmente adatte per fluidi ad alta portata/abrasivi
- Ugelli di focalizzazione per materiali abrasivi
- Elementi di pompaggio ad altissima pressione
- Valvole e sedi per pozzi profondi
- Rulli e guide per la formatura dei metalli
- Guide per fili e fili
- Filiere per estrusione di metallo
Proprietà del materiale
Proprietà generali
| Proprietà | Unità | CeramAlloy ZTA | CeramAlloy Ultra Duro |
|---|---|---|---|
| Composizione | – | Allumina/Zirconia | Allumina/Zirconia |
| Colore | – | Bianco | Bianco |
Proprietà meccaniche
| Proprietà | Unità | CeramAlloy ZTA | CeramAlloy Ultra Duro |
|---|---|---|---|
| Densità | g/ cm3 | 4.1 | 4.18 |
| Modulo di Young | Media dei voti | 335 | 350 |
| Tenacità alla frattura | MPa x m 1/2 | 7 | 5 |
| Rapporto di Poisson | – | 0,23 | 0,22 |
| Resistenza alla compressione | MPa | 2500 | 3000 |
| Resistenza alla flessione | MPa | 600 | 850 |
| Durezza (Vickers 500g) | Media dei voti | 16 | 21.5 |
Proprietà termiche
| Proprietà | Unità | CeramAlloy ZTA | CeramAlloy Ultra Duro |
|---|---|---|---|
| Temperatura massima di utilizzo | °C | 1500 | 1500 |
| Coefficiente di espansione 1 | 10-6 ° C | 7 | 7.5 |
| Conduttività termica a 25°C | W/mK | 20 | 20 |
| Resistenza allo shock termico ΔT | °C | 200 | 200 |
1 Il coefficiente di dilatazione termica (CTE) descrive come le dimensioni di un oggetto cambiano al variare della temperatura.
Proprietà elettriche
| Proprietà | Unità | CeramAlloy ZTA | CeramAlloy Ultra Duro |
|---|---|---|---|
| Rigidità dielettrica DC @25°C | kV/mm | 16 | 16 |
| Resistività di volume a 25°C | Ωcm | >1016 | >1016 |
Disclaimer: I valori presentati sono medi e tipici di quelli risultanti da campioni di prova. Sono forniti solo come indicazione per servire come guida nella progettazione di componenti ceramici e non sono garantiti in alcun modo. I valori effettivi possono variare in base alla forma e alle dimensioni del componente previsto.
Schede tecniche
Allumina rinforzata con zirconia
CeramAlloy ZTA
Allumina rinforzata con zirconia
CeramAlloy Ultra Duro
Lavorazione dei materiali CeramAlloy
CeramAlloy può essere lavorato in stato verde, biscotto o completamente denso. Mentre è in forma verde o biscotto, può essere lavorato relativamente facilmente in geometrie complesse. Tuttavia, il processo di sinterizzazione necessario per densificare completamente il materiale fa sì che il corpo di CeramAlloy si restringa di circa il 20%. Questo restringimento significa che è impossibile mantenere tolleranze molto strette durante la lavorazione della pre-sinterizzazione di CeramAlloy.
Per ottenere tolleranze molto strette, il materiale completamente sinterizzato deve essere lavorato/rettificato con utensili diamantati. In questo processo, viene utilizzato un utensile/mola diamantata molto preciso per abradere il materiale fino a creare la forma desiderata. A causa della tenacità e durezza ereditate dal materiale, questo può essere un processo lungo e costoso.
Precision Ceramics è il tuo specialista di lavorazione per le tue esigenze avanzate di prototipazione e produzione di ceramica. Utilizziamo i nostri molti anni di esperienza nella ceramica tecnica per fornire consulenza su materiali, design e applicazioni. Se desideri acquistare piastre, barre, tubi o componenti lavorati su misura CeramAlloy, contattaci e uno dei nostri esperti sarà lieto di assisterti.
Video CeramAlloy Ultra Hard
In questo breve video dimostrativo, confrontiamo le caratteristiche di usura di Alumina e CeramAlloy Ultra Hard utilizzando una sabbiatrice per erodere un foro nelle piastre in ceramica.
Dopo 15 minuti di sabbiatura, è chiaro dai risultati che CeramAlloy Ultra Hard è la scelta migliore per applicazioni soggette a usura estrema, ma anche quando è richiesta un’elevata resistenza alla frattura.
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Domande frequenti
-
A cosa serve la ceramica di allumina rinforzata con zirconia (CeramAlloy)?
- Stampi per la formatura/trafilatura del filo
- Anelli isolanti nei processi termici
- Alberi e assi di precisione in ambienti ad alta usura
- Pastiglie antiusura
- Ugelli per sabbiatura
- Materiale refrattario
- Filiere di estrusione
- Boccole e tappi
- Ghiere e manicotti in fibra ottica
- Cuscinetti e rulli
- Ugelli e perni per saldatura
- Parti laser
- Isolante elettrico
- Guide in ceramica
- Componente medica e chirurgica
- Tenute meccaniche
- Pompe, pistoni e camicie
-
Qual è la differenza tra zirconia, allumina e allumina rinforzata con zirconia (CeramAlloy)?
Mentre lo zirconia ha la più elevata tenacità alla frattura tra tutti i materiali ceramici monolitici in ossido, l’allumina è uno dei materiali ceramici più convenienti, pur presentando un’elevata durezza, stabilità termica e proprietà elettriche favorevoli. CeramAlloy ZTA è un materiale composito a base di allumina e zirconia, che combina quindi in una certa misura le proprietà favorevoli dei due costituenti principali. CeramAlloy ZTA manterrà quindi l’elevata durezza dell’allumina ma mostrerà anche un aumento della tenacità alla frattura e della resistenza alla flessione grazie al suo componente di zirconia, rappresentando così un vero e proprio “meglio dei due mondi”.
-
Quali sono le proprietà dell'allumina rinforzata con zirconia (CeramAlloy)?
Di seguito sono riportate alcune proprietà generali della ceramica CeramAlloy ZTA.
- Alta densità – fino a 4,1 g/cm^3
- Elevata resistenza alla flessione e durezza
- Buona tenacità alla frattura – moderata resistenza agli urti
- Temperatura massima di utilizzo elevata
- Resistente all’usura
- Buon comportamento di attrito – coefficiente di attrito favorevole
- Isolante elettrico
- Resistenza alla corrosione in acidi e alcali
-
Che cosa è la ceramica di allumina rinforzata con zirconia (CeramAlloy)?
CeramAlloy ZTA è un materiale composito a base di allumina e zirconia, che combina quindi in una certa misura le proprietà favorevoli dei due costituenti principali.