Zirkonoxidverstärktes Aluminiumoxid (ZTA)

Zirkonoxidverstärktes Aluminiumoxid (ZTA) ist ein keramischer Verbundwerkstoff, der die Vorteile von Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Zirkonoxid (ZrO₂) vereint. Durch die gezielte Zugabe von Zirkonoxid in die Aluminiumoxidmatrix verbessert ZTA die mechanischen Eigenschaften deutlich – insbesondere Bruchzähigkeit und Biegefestigkeit –, während die günstigen Eigenschaften von Aluminiumoxid wie Härte, Verschleißfestigkeit und thermische Stabilität erhalten bleiben.

Seine höhere Zähigkeit erreicht der Werkstoff durch denselben Mechanismus der Umwandlungsverstärkung wie Zirkonoxid: Unter Belastung durchlaufen metastabile Zirkonoxidpartikel in der Aluminiumoxidmatrix eine Phasenumwandlung. Die damit verbundene lokale Volumenzunahme stoppt das Risswachstum wirksam. Damit ist ZTA eine ausgezeichnete Wahl für mechanisch anspruchsvolle Anwendungen, bei denen reines Aluminiumoxid zu spröde sein könnte.

ZTA wird häufig dort eingesetzt, wo hohe Zuverlässigkeit sowie Verschleiß- und Bruchbeständigkeit gefragt sind, etwa in medizinischen Instrumenten, verschleißfesten Bauteilen und Positionierwerkzeugen. Beliebt ist der Werkstoff auch für individuelle Bauteile, bei denen es auf das richtige Verhältnis von Härte und Zähigkeit ankommt.

Wir bieten die CNC-Bearbeitung und den 3D-Druck von ZTA-Bauteilen an und können den Zirkonoxidanteil an Ihre spezifischen Leistungsanforderungen anpassen.