Le ceramiche resistenti all'usura ZTA (zirconia-allumina temprata)-sono utilizzate principalmente in applicazioni che richiedono elevata durezza e resistenza agli urti-l'allumina pura è dura ma fragile, mentre la zirconia pura è tenace ma costosa; ZTA raggiunge l'equilibrio ideale tra i due.
Nello specifico, verrà data priorità al suo utilizzo alle seguenti tipologie di applicazioni:
Condizioni di-impatto elevato,-caduta elevata: dove la dimensione delle particelle di materiale è grande, l'altezza di caduta è significativa e la forza di impatto è forte-come negli scivoli, tramogge, coni di alimentazione e rivestimenti del frantoio. Le comuni ceramiche di allumina sono soggette a fessurazioni sotto tali impatti, mentre ZTA utilizza l'effetto indurente della trasformazione della fase di zirconio per assorbire l'energia dell'impatto, con una durata di servizio molte volte superiore a quella della ghisa ad alto contenuto di cromo-.
Duplici requisiti di elevata resistenza all'usura ed elevata tenacità: componenti come le ruote di classificazione nei mulini a getto ad alta-velocità, le parti di flusso in pompe e valvole di grandi dimensioni e le tubazioni di trasporto delle polveri soggette a impatti elevati devono resistere al taglio abrasivo di materiali duri pur mantenendo una resistenza alla flessione sufficiente. ZTA raggiunge una resistenza alla flessione di 600–1200 MPa e ha una tenacità alla frattura circa doppia rispetto a quella dell'allumina pura.
Scenari con frequenti arresti delle apparecchiature e costi di sostituzione elevati: nei sistemi di trasporto e polverizzazione dei materiali di settori quali energia termica, acciaio, miniere e cemento, i componenti metallici tradizionali si usurano rapidamente e richiedono frequenti sostituzioni. I rivestimenti ZTA offrono una durata di servizio più lunga rispetto alle ceramiche di allumina convenzionali, con conseguente riduzione dei costi complessivi, comprese le perdite per tempi di inattività e le spese di sostituzione.
Aree con significative fluttuazioni di temperatura: ZTA ha una migliore resistenza agli shock termici rispetto all'allumina pura, consentendogli di resistere a rapidi cambiamenti di temperatura senza rompersi, rendendolo adatto per apparecchiature soggette a temperature operative fluttuanti.
Per una selezione-efficace in termini di costi: se le condizioni operative comportano un'usura grave ma il budget è limitato, ZTA offre una soluzione bilanciata-le sue prestazioni sono vicine a quelle della ceramica di zirconio, ma il costo è significativamente inferiore rispetto alla zirconia pura. Questo è il motivo per cui molte compagnie minerarie in Europa e in America lo utilizzano.
Nota: sebbene ZTA sia tenace, la sua durezza è leggermente inferiore a quella dell'allumina pura (circa HRA 88–90). Se le condizioni operative prevedono solo un basso-impatto e un'elevata-usura abrasiva, i rivestimenti in allumina pura potrebbero essere più convenienti-. ZTA è più adatto per applicazioni che comportano sia abrasione che impatto.
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