Las cerámicas ZTA (zirconia-alúmina endurecida)-resistentes al desgaste se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren alta dureza y resistencia al impacto.-La alúmina pura es dura pero quebradiza, mientras que la circonia pura es resistente pero costosa; ZTA logra el equilibrio ideal entre los dos.
En concreto, se priorizarán para su uso los siguientes tipos de aplicaciones:
Condiciones de alto-impacto, alta-caída: donde el tamaño de las partículas del material es grande, la altura de caída es significativa y la fuerza del impacto es fuerte-como en tolvas, tolvas, conos de alimentación y revestimientos de trituradoras. Las cerámicas de alúmina comunes son propensas a agrietarse bajo tales impactos, mientras que ZTA utiliza el efecto endurecedor de la transformación de fase de circonio para absorber la energía del impacto, lo que resulta en una vida útil varias veces mayor que la del hierro fundido con alto contenido de cromo-.
Requisitos duales de alta resistencia al desgaste y alta tenacidad: componentes como ruedas de clasificación en molinos de chorro de alta-velocidad, piezas de flujo en bombas y válvulas grandes y tuberías de transporte de polvo sometidas a alto impacto deben resistir el corte abrasivo de materiales duros y al mismo tiempo mantener suficiente resistencia a la flexión. ZTA alcanza una resistencia a la flexión de 600 a 1200 MPa y tiene una tenacidad a la fractura aproximadamente el doble que la de la alúmina pura.
Escenarios con paradas frecuentes de equipos y altos costos de reemplazo: en los sistemas de transporte y pulverización de materiales de industrias como la de energía térmica, acero, minería y cemento, los componentes metálicos tradicionales se desgastan rápidamente y requieren reemplazo frecuente. Los revestimientos ZTA ofrecen una vida útil más larga que las cerámicas de alúmina convencionales, lo que resulta en costos generales más bajos, incluidas pérdidas por tiempo de inactividad y gastos de reemplazo.
Áreas con fluctuaciones de temperatura significativas: ZTA tiene una mejor resistencia al choque térmico que la alúmina pura, lo que le permite soportar cambios rápidos de temperatura sin agrietarse, lo que la hace adecuada para equipos sujetos a temperaturas de funcionamiento fluctuantes.
Para una selección rentable-: si las condiciones operativas implican un desgaste severo pero el presupuesto es limitado, ZTA ofrece una solución equilibrada-su rendimiento es cercano al de la cerámica de circonio, pero el costo es significativamente menor que el del circonio puro. Por eso muchas empresas mineras de Europa y América lo utilizan.
Nota: Aunque ZTA es resistente, su dureza es ligeramente menor que la de la alúmina pura (aproximadamente HRA 88–90). Si las condiciones de operación implican puramente bajo-impacto y alto-desgaste abrasivo, los revestimientos de alúmina pura pueden ser más rentables-. ZTA es más adecuado para aplicaciones que implican tanto abrasión como impacto.