КЕРАМИЧЕСКИЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ, СОСТОЯЩИЙ ИЗ ОКСИДА АЛЮМИНИЯ И ОКСИДА ЦИРКОНИЯ В КАЧЕСТВЕ ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ, А ТАКЖЕ ИЗ ДИСПЕРГИРОВАННОЙ ФАЗЫ

1. Композиционный материал из оксида алюминия в качестве керамической матрицы и диспергированного в ней оксида циркония, а также при необходимости других добавок/фаз, отличающийся тем, что в качестве первой фазы указанный материал содержит по меньшей мере 65% об. оксида алюминия и в качестве второй фазы от 10 до 35% об. оксида циркония, а также при необходимости одну или несколько неорганических добавок, причем преимущественная часть оксида циркония, которая в пересчете на общее содержание оксида циркония предпочтительно составляет от 80 до 99%, особенно предпочтительно от 90 до 99%, находится в виде тетрагональной фазы, и причем стабилизацию преимущественной части тетрагональной фазы оксида циркония осуществляют не химически, а механически.
2. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что средний размер частиц оксида циркония составляет от 0,1 до 0,5 мкм, предпочтительно от 0,15 до 0,25 мкм.
3. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что содержание химических стабилизаторов в пересчете на оксид циркония ограничено значениями, гораздо более низкими по сравнению с соответствующими химическими стабилизаторами, используемыми согласно уровню техники.
2
3
2
4. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что содержание химических стабилизаторов в нем составляет: YO≤1,5% мол., предпочтительно ≤1,3% мол., CeO≤3% мол., MgO≤3% мол. и CaO≤3% мол., соответственно в пересчете на содержание оксида циркония.
5. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что общее содержание химических стабилизаторов составляет менее 0,2% мол.
6. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что он не содержит химических стабилизаторов.
7. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что оксид алюминия и/или оксид циркония содержат растворимые составные части.
8. Композиционный материал по п.7, отличающийся тем, что в качестве растворимых составных частей оксид алюминия и/или оксид циркония содержат один или несколько следующих элементов: хром (Cr), железо (Fe), магний (Mg), титан (Ti), иттрий (Y), цезий (Ce), кальций (Ca), лантаниды и/или ванадий (V).
9. Композиционный материал по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в качестве вторичного компонента он содержит другую фазу (диспергированную фазу).
10. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что диспергированная фаза содержит дисперсоиды, которые способствуют неупругим микродеформациям на микроскопическом уровне.
11. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что диспергированная фаза в качестве дисперсоидов содержит пластинки, которые в связи с их кристаллической структурой способствуют деформациям сдвига на микроскопическом уровне.
12. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что размер частиц дисперсоидов, содержащихся в диспергированной фазе, гораздо выше размера частиц оксида алюминия, соответственно оксида циркония.
13. Композиционный материал по п.12, отличающийся тем, что размер частиц дисперсоидов предпочтительно составляют от 1 до 5 мкм.
14. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что объемное содержание дисперсоидов, образующих диспергированную фазу, гораздо меньше содержания оксида циркония.
15. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что объемное содержание дисперсоидов, образующих диспергированную фазу, составляет до 10% об., предпочтительно от 2 до 8% об., особенно предпочтительно от 3 до 6% об.
16. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что содержание дисперсоидов, образующих диспергированную фазу, составляет от 2 до 30 ммолей на 100 г общей массы.
17. Композиционный материал по п.9, отличающийся тем, что в качестве дисперсоидов используют химически стабильные вещества, которые в процессе изготовления композиционного материала путем осуществляемого при высоких температурах спекания не переходят в раствор в оксиде алюминия или оксиде циркония.
12
19
11
18
18. Композиционный материал по одному из пп.9-17, отличающийся тем, что в качестве дисперсоида используют алюминат стронция (SrAlO) или алюминат лантана (LaAlO).
19. Композиционный материал по одному из пп.9-17, отличающийся тем, что его прочность при разрыве составляет более 1300 МПа.
20. Применение композиционного материала по одному из пп.1-19 для изготовления спекаемых формованных изделий.
21. Применение композиционного материала по одному из пп.1-19 для изготовления деталей, способных поглощать энергию при динамическом нагружении.
22. Применение композиционного материала по одному из пп.1-19 в медицинской промышленности.
23. Применение композиционного материала по одному из пп.1-19 для изготовления искусственных протезов в медицинской промышленности, например, для изготовления ортезов и эндопротезов.
24. Применение композиционного материала по одному из пп.1-19 для изготовления имплантатов тазобедренных или коленных суставов.