Tehnomaterjalide eksami materjal
Tugevuse tõus on seotud
metastabiilse tetragonaalse (t-ZrO2) kristallivõre muutmisega pinge all monokliinseks
kristallvõreks (m-ZrO2). Sellega kaasneb osaline energia neeldumine ja juba eksisteerivate
mikropragude leviku piirdumine. Kui Al2O3 sisaldab primaarset m.ZrO2, siis on materjalil küll
hea löögisitkus, kuid väike tugevus. Nimelt Al2O3 ja m-ZrO2 soojuspaisumistegurite erinevuse
tõttu (m.ZrO2-l on väiksem) tekib jahtumisel m-ZrO2 ümebr hulgaliselt submikropragusid.
Löögil energia hajub paljude mikropragude levimiseks ega koondu ühe magistraalprao
arenguks. Optimaalne on 15% m-ZrO2 sisaldus Al2O3-s.
b)ZrO2-keraamika
ZrO2 on üheks perspektiivikamaks keraamiliseks konstruktsioonimaterjlaiks tänu suurele
tugevusele ja purunemissitkusele. ZrO2 saadakse tsirkoonist (ZrSiO4) kuumutamisel 1680°C
mils tsirkoos laguneb.
Suur tugevus ja löögisitkus tuleneb ZrO2 kristallivõre ehitusest. Nimelt sõltub puhta ZrO2
kristallivõre tüüp temperatuurist: