La alúmina de circonio, también conocida como alúmina endurecida con circonio (ZTA), es un medio cerámico endurecido hecho de óxido de aluminio y óxido de circonio. A menudo se utiliza en la industria como medio de limpieza con chorro de arena y en aplicaciones de fundición y fundición. Sus cualidades abrasivas lo convierten en un excelente candidato para la fabricación de muelas y discos abrasivos. La incorporación de un 10 por ciento a un 20 por ciento de circonio aumenta la resistencia de la alúmina a través de un proceso conocido como endurecimiento por transformación inducida por resistencia. Este compuesto es tan duro y resistente al desgaste que también se utiliza en aplicaciones médicas como el reemplazo de articulaciones.
La alúmina de circonio pertenece a una clase de materiales llamados cerámicos, definidos como sólidos inorgánicos y no metálicos creados por altas temperaturas seguidas de enfriamiento. Las cerámicas se dividen en cuatro categorías: estructurales, refractarios, electrodomésticos y técnica. La alúmina de circonio pertenece a la última categoría, que se compone de óxidos, no óxidos y compuestos. Es un producto de la combinación de óxido de aluminio y óxido de circonio, por lo que se clasifica como compuesto.
El método de endurecimiento por transformación inducida por resistencia da como resultado un compuesto por el que la zirconia se distribuye uniformemente por todo el medio. El proceso induce un cambio de fase, lo que provoca grietas en la estructura de la zirconia y un cambio en la forma y el volumen de la partícula, que luego aumenta la presión sobre las partículas de aluminio. La tensión sella las grietas y hace que el compuesto sea resistente a una mayor rotura. Este proceso duplica efectivamente la resistencia del material, creando un compuesto que es mucho más resistente que la alúmina sola.
La alúmina de circonio producida de esta manera posee otros atributos además de su mayor resistencia. El material es capaz de soportar temperaturas muy altas sin pérdida de utilidad, es resistente a la corrosión y muy resistente al desgaste. La alúmina de zirconia tiene una variedad de usos industriales, como el pulido con chorro de arena, y se pueden fabricar herramientas para cortar metales a partir de este material. Se utiliza en la fabricación de asientos de válvulas y otras partes del motor de vehículos, y su resistencia a la corrosión hace que su uso en sellos de bombas, bujes e impulsores sea algo común.
La alúmina de zirconia también se utiliza en la industria médica, principalmente en piezas de repuesto para articulaciones. La resistencia al desgaste, la durabilidad y la capacidad de soportar un gran peso hacen de la alúmina de circonio el material de elección para los implantes ortopédicos. Además, el composite se utiliza en su forma abrasiva para triturar y recortar implantes ortopédicos una vez que se liberan de sus moldes. Se prefieren los discos de corte hechos de alúmina de circonio para el preacabado de muchos tipos de implantes, porque cortan más rápido que los discos hechos de alúmina solamente, duran muchas veces más y funcionan bien en los materiales endurecidos utilizados en los implantes.