지르코니아 세라믹 전 세계 지르코늄 수요의 상당 부분을 차지합니다. 자연적으로 얻은 지르코니아 또는 배들레이인 (ZrO2)는 엔지니어링 지르코니아를 만드는 데 사용됩니다. 구조적 안정성은 현대 과학의 기본 관점이므로, 지르코니아의 파괴인성 특정 용도에 대한 재료의 적합성을 결정합니다.
재료의 기계적 특성
재료의 수명, 변형 방식, 파손 저항성, 그리고 궁극적으로 파손되는 방식은 재료의 특성을 통해 측정됩니다. 연성 파괴되기 전에 많은 양의 소성 변형을 겪을 수 있는 재료의 특성입니다. 강인함 재료의 강도와 연성의 정도를 나타냅니다. 재료가 가해지는 모든 응력에 대한 최대 저항은 다음과 같습니다. 인장 강도. 금속 피로 반복적으로 하중이 가해져 금속이 약해지는 파괴 직전 단계입니다.
파괴는 재료가 가해진 응력에 굴복하는 마지막 단계입니다. 이 주제에 대한 고전적인 연구는 세계 대전 중에 개발된 그리피스의 파괴 이론입니다. 이 연구는 재료의 수명 동안 에너지 보존에 대한 과학적 근거를 제시합니다.
파괴 강도, 응력 및 에너지
알기도 전에 파괴인성, 이해하는 것이 중요합니다 파괴강도. 파괴강도 재료의 강도를 나타냅니다. 파괴 강도는 재료의 원자 또는 원자 간 결합의 함수이며, 압력 단위로 표시됩니다.
변형과 관련된 응력은 다음과 같습니다. 파괴 응력 및 파괴 에너지 균열이 발생하는 동안 재료가 흡수하는 에너지입니다. 파괴 역학 에너지에 대한 두 가지 주요 개념을 설명합니다. 파괴 에너지는 재료의 회복력을 나타내고, 파괴 에너지는 에너지 방출 속도균열 확산을 촉진하는 원동력입니다. 두 에너지는 유사한 관계를 유지합니다.
파괴인성이란?
제조상의 결함을 완전히 방지한다는 것은 가정적인 것이므로, 파괴인성 재료의 거동을 평가하는 데 도움이 됩니다. 파괴인성 단위 메가파스칼 곱하기 미터 제곱으로 주어집니다. (MPam2) 일반적으로 다음과 같이 계산됩니다. 단위 힘 x 면적.
파괴인성 방정식
파괴인성 또한 Critical로도 알려져 있습니다 응력 강도 계수 . 알고있다 임계 응력 강도 계수 재료가 공극이 존재할 경우 파괴되는 응력 값을 아는 것이 중요합니다. 파괴인성 공식은 다음과 같습니다. 임계 응력 강도 계수 이다:
이었다,
파괴인성이란 무엇인가
기하학적 요인이다
응력이 가해졌는가
균열 길이입니다
~보다 더 많은 것 수학적 표현이는 과학자가 압력을 받는 물질의 행동을 예측하는 데 도움이 됩니다.
파괴인성 측정 방법
측정하는 방법은 여러 가지가 있습니다 파괴인성. 모든 사람들 사이에서 널리 사용되는 테스트 샤르피 V 노치 테스트는 무엇입니까? V 또는 U 모양의 노치가 있는 샘플에 충격을 가하는 방법입니다.
세라믹의 파괴인성
엔지니어링 소재는 다음과 같은 측면에서 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 파괴인성 과학 기술의 발전과 함께 다양한 세라믹 재료의 파괴인성 계수를 비교해 보겠습니다. 임계 응력 강도 계수 파인 세라믹의 KIC(균열 계수)는 일반적으로 낮습니다. 즉, 균열이 있는 파인 세라믹은 가해진 응력에 의해 파손되기 쉽습니다. 이러한 단점을 고려할 때, 고급 세라믹이 우수한 대안으로 여겨지고 있습니다. 파괴인성 가치.
지르코니아와 다른 세라믹의 파괴인성 비교
알루미나의 파괴인성: 알루미나의 파괴인성 3.3~4.5 MPam1/2 범위입자 크기와 소결 방식에 따라 값은 일반적으로 편차가 있습니다. 예를 들어, 고밀도 소결 알루미나는 다른 알루미나보다 상대적으로 취성이 높습니다.
유리의 파괴인성: 유리의 특성은 유리 재질의 종류와 두께에 따라 달라집니다. 유리의 파괴인성은 0.6에서 0.8까지 다양합니다. MPam1/2.
지르코니아의 파괴인성: 지르코니아는 뛰어난 내구성과 내마모성을 제공합니다. 예를 들어, 고체 소결 방식으로 제작된 지르코니아 세라믹 나이프는 현재 강철 나이프의 대안으로 사용되고 있습니다. 지르코니아의 파괴인성은 입자 크기, 이트리아 함량, 소결 및 소결 후 처리 조건 등의 요인에 따라 달라집니다. 지르코니아의 파괴인성은 표시된 바와 같이 약 17입니다. MPam1/2.
지르코니아 세라믹 응용 분야
지르코니아 제품 탁월한 파괴인성과 기타 우수한 특성으로 인해 다양한 엔지니어링 응용 분야에서 사용되고 있습니다.
치과의 지르코니아
지르코니아는 임플란트, 크라운, 기타 교정재료 등 다양한 용도로 치과에서 사용됩니다.
지르코니아 세라믹 크라운: 일반적으로 치과 미용 치료에서 치아 보존에 사용됩니다. 지르코니아 치과 크라운은 0.5mm 두께에서도 더 높은 파절 저항성을 보입니다. 이는 최대 교합력인 1000보다 상대적으로 높습니다. 지르코니아 세라믹 크라운 얼룩 방지, 생체 적합성, 금속 없이 치아를 보존하는 등 다양한 장점을 가지고 있습니다. 하지만, 지르코니아 크라운 문제 즉각적인 치아 마모, 골절, 환자 민감도 및 최소 반투명도가 포함됩니다.
사진을 보여줌 지르코니아 크라운 수술 전과 후
지르코니아 vs 포세린 브릿지
지르코니아 브릿지는 포세린 브릿지보다 수명이 약 20년 정도 더 깁니다. 지르코니아 브릿지는 일반적으로 반투명한 외관으로 인해 더욱 매력적입니다. 지르코니아는 포세린 브릿지보다 강도가 뛰어나고 깨짐이나 마모 문제가 적습니다.
이트륨 안정화 지르코니아
이트륨 안정화 지르코니아 만들어질 때 이트륨 III 산화물 (Y2O3)는 세라믹의 결정 입방 구조를 안정화하는 데 사용됩니다. 이트륨 안정화 지르코니아(YSZ) 우수한 기계적 강도, 뛰어난 광학적 및 이온적 특성 등 다양한 특성을 제공합니다. 또한 지르코니아 플레이트 2000도 이상의 온도를 견딜 수 있습니다. 8몰의 이트리아(Yttria) %를 함유하고 연마되었습니다. 지르코니아 플레이트 화학적으로 불활성이며 마모에 강합니다.
지르코니아 다이아몬드
지르코니아 다이아몬드는 비용 효율적이며 진짜 다이아몬드보다 더 나은 대안입니다. 다이아몬드가 더 깊은 광채를 띠는 경향이 있지만, 지르코니아 다이아몬드는 더 나은 주얼리 소재를 위한 대안으로서의 가치도 결코 뒤지지 않습니다.
결론
지르코니아 세라믹 우수한 파괴 저항성을 갖춘 고급 고급 세라믹입니다. 파괴인성. 탁월한 열물성 및 뛰어난 내구성으로 업계에서 여전히 우위를 점하고 있습니다. 높은 내충격성 덕분에 내구성이 뛰어나고 고온 엔지니어링 환경에서도 성공적으로 활용될 수 있습니다.