.png)
.png)
Email this article 
Impulse laser effect on graphitized surface of Y‒TZP-ceramics
https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-3-58-63
Abstract
Using the original technique, the role of the graphite layer under impulse laser effect on the surface of ceramics based on tetragonal zirconia, partially stabilized by yttrium oxide (Y‒TZP-ceramics), was studied. It has been established that surface graphitization increases the fraction of absorbed laser radiation, as a result of which heating, melting and evaporation of Y‒TZP-ceramics occur under less intense modes, which favorably affects the use of impulse laser radiation to modify its surface. Ill. 6. Ref. 18.
About the Authors
V. V. KuzinRussian Federation
S. N. Grigoriev
Russian Federation
V. N. Ermolin
Russian Federation
References
1. Basu, Bikramjit. Microstructure-toughness-wear relationship of tetragonal zirconia ceramics / Bikramjit Basu, Jozef Vleugels, Omer Van Der Biest // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2004. ― Vol. 24. ― P. 2031‒2040.
2. Pereira, G. K. R. The effect of grinding on the mechanical behavior of Y-TZP ceramics: A systematic review and meta-analyses / G. K. R. Pereira, S. Fraga, A. F. Montagnera // Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. ― 2016. ― Vol. 63. ― P. 417‒442.
3. Dantas, T. A. Wear behaviour of tetragonal zirconia polycrystal with a porous surface / T. A. Dantas, S. Roedel, P. Flores [et al.] // Int. J. Refract. Met. Hard Mater. ― 2018. ― Vol. 75. ―- P. 85‒93.
4. Кузин, В. В. Взаимосвязь режимов алмазного шлифования с состоянием поверхности керамики на основе диоксида циркония / В. В. Кузин, С. Ю. Фёдоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 11. ― С. 60‒65.
5. Kuzin, V. V. Correlation of diamond grinding regime with surface condition of ceramic based on zirconium dioxide / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 57, № 6. ― P. 625‒630.
6. Кузин, В. В. Уровень дефектности кромок образцов Y‒TZP-керамики после алмазного шлифования / В. В. Кузин, С. Ю. Фёдоров, С. Н. Григорьев // Новые огнеупоры. ― 2017. ― № 7. ― С. 63‒65.
7. Kuzin, V. V. Level of Y‒TZP-ceramic specimen edge defects after diamond machining / V. V. Kuzin, S. Yu. Fedorov, S. N. Grigor’ev // Refract. Ind. Ceram. ― 2017. ― Vol. 58, № 4. ― Р. 415‒417.
8. Harrer, Walter. Failure analysis of a ceramic ball race bearing made of Y‒TZP zirconia / Walter Harrer, Marco Deluca, Roger Morrell // Engineering Failure Analysis. ― 2014. ― Vol. 36. ― P. 262‒268.
9. Tönshoff, H. K. Surface Modification of Ceramics by Laser Machining / H. K. Tönshoff, H. Kappel // CIRP Annals. ― 1998. ― Vol. 47. ― P. 471‒474.
10. Bose, Susmita. Surface modification of biomaterials and biomedical devices using additive manufacturing / Susmita Bose, Samuel Ford Robertson, Amit Bandyopadhyay // Acta Biomaterialia. ― 2018. ― Vol. 66. ― P. 6‒22.
11. Tshabalala, Lerato Criscelda. Surface texturing of Si3N4‒SiC ceramic tool components by pulsed laser machining / Lerato Criscelda Tshabalala, Sisa Pityana // Surface and Coatings Technology. ― 2016. ― Vol. 289. ―- P. 52‒60.
12. Moura, C. G. Effect of laser surface texturing on primary stability and surface properties of zirconia implants / C. G. Moura, R. Pereira, M. Buciumeanu [et al.] // Ceram. Int. ― 2017. ― Vol. 43. ― P. 15227‒15236.
13. Kuzin, V. Surface modification of zirconia (Y‒TZP) ceramics induced by pulsed laser machining / V. Kuzin, S. Grigoriev, M. Fedorov [et al.] // Applied Mechanics and Materials. ― 2015. ― Vols. 752‒753. ― Р. 481‒484.
14. Roitero, E. Nanosecond-laser patterning of 3Y‒TZP: Damage and microstructural changes / E. Roitero, F. Lasserre, J. J. Roa [et al.] // J. Eur. Ceram. Soc. ― 2017. ― Vol. 37. ― P. 4876‒4887.
15. Кузин, В. В. Модификация поверхностного слоя оксидной керамики с использованием непрерывного лазерного излучения / В. В. Кузин // Новые огнеупоры. ― 2016. ― № 1. ― С. 51‒55.
16. Kuzin, V. V. Oxide ceramic surface layer modification using continuous laser radiation / V. V. Kuzin // Refract. Ind. Ceram. ― 2016. ― Vol. 57, № 1. ― Р. 53‒57.
17. Roitero, Erica. A parametric study of laser interference surface patterning of dental zirconia: Effects of laser parameters on topography and surface quality / Erica Roitero, Federico Lasserre, Marc Anglada [et al.] // Dental Materials. ― 2017. ― Vol. 33. ― P. e28‒e38.
18. Васильев, С. В. Влияние неразрушающего воздействия лазерного излучения на состав и физико-химические свойства приповерхностного слоя металла / С. В. Васильев, А. Ю. Иванов, В. И. Недолгов // Вестн. Гродн. гос. ун-та им. Янки Купалы. Сер. 2. Математика. Физика. Информатика, вычислительная техника и управление. ― 2001. ― С. 78‒80.
19. Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок ; под ред. В. Я. Панченко. ― М. : Физматлит, 2009. ― 664 с.
20. Kuzin, V. Effect of thermal loading on stresses in defective surface layer of ceramics / V. Kuzin, S. Grigoriev, M. Portnoy // Applied Mechanics and Materials. ― 2016. ― Vol. 827. ― Р. 189‒192.
21. Кузин, В. В. Неоднородность напряжений в поверхностном слое керамики под действием внешней нагрузки. Часть 2. Влияние теплового нагружения / В. В. Кузин, С. Н. Григорьев, В. Н. Ермолин // Новые огнеупоры. ― 2013. ― № 12. ― С. 35‒39.
22. Kuzin, V. V. Stress inhomogeneity in a ceramic surface layer under action of an external load. Part 2. Effect of thermal loading / V. V. Kuzin, S. N. Grigor’ev, V. N. Ermolin // Refract. Ind. Ceram. ― 2014. ― Vol. 54, № 6. ― Р. 497‒501.
Supplementary files
For citation: Kuzin V.V., Grigoriev S.N., Ermolin V.N. Impulse laser effect on graphitized surface of Y‒TZP-ceramics. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2019;(3):58-63. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2019-3-58-63
Refbacks
- There are currently no refbacks.