طبقه بندی دقیق مواد سرامیکی

مواد سرامیکی به دسته ای از مواد غیرآلی غیر فلزی اطلاق می شود که از ترکیبات طبیعی یا مصنوعی با تشکیل و تف جوشی در دمای بالا ساخته می شوند. این دارای مزایای نقطه ذوب بالا، سختی بالا، مقاومت در برابر سایش بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. می توان از آن به عنوان مواد ساختاری، مواد ابزار استفاده کرد، زیرا سرامیک ها نیز دارای برخی خواص خاص هستند، اما همچنین به عنوان یک ماده کاربردی.

1- دارایی

خاصیت مکانیکی

مواد سرامیکی موادی هستند که بهترین سفتی و بالاترین سختی را در مواد مهندسی دارند و سختی آنها بیشتر از 1500HV می باشد. مقاومت فشاری سرامیک ها زیاد است، اما مقاومت کششی آن کم است و انعطاف پذیری و چقرمگی ضعیف است.

خواص حرارتی

مواد سرامیکی به طور کلی دارای نقطه ذوب بالا (عمدتا بالای 2000 ℃) و پایداری شیمیایی عالی در دماهای بالا هستند. رسانایی حرارتی سرامیک ها کمتر از مواد فلزی است و سرامیک ها نیز مواد عایق حرارتی خوبی هستند. در عین حال ضریب انبساط خطی سرامیک ها کمتر از فلزات است و سرامیک ها در هنگام تغییر دما پایداری ابعادی خوبی دارند.

مشخصات الکتریکی

بیشتر سرامیک ها عایق الکتریکی خوبی دارند، بنابراین به طور گسترده ای برای ساخت دستگاه های عایق با ولتاژهای مختلف (1kV~110kV) استفاده می شود. سرامیک فروالکتریک (باریم تیتانات BaTiO3) دارای ثابت دی الکتریک بالایی است، می توان از آن برای ساخت خازن، سرامیک فروالکتریک تحت تأثیر میدان های الکتریکی خارجی استفاده کرد، همچنین می تواند شکل، انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی (با ویژگی های مواد پیزوالکتریک) تغییر دهد. ، می تواند به عنوان تقویت کننده قدرت، پخش کننده ضبط، متر التراسونیک، سونار، طیف سنج پزشکی و ... استفاده شود.

ویژگی های شیمیایی

مواد سرامیکی در دماهای بالا به راحتی اکسید نمی شوند و در برابر اسیدها، قلیاها و نمک ها مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.

خاصیت نوری

مواد سرامیکی همچنین دارای خواص نوری منحصر به فردی هستند که می توان از آنها به عنوان مواد لیزر جامد، مواد فیبر نوری، ذخیره سازی نوری و غیره استفاده کرد و از سرامیک های شفاف برای لامپ های سدیم فشار بالا استفاده کرد. سرامیک های مغناطیسی (فریت هایی مانند MgFe2O4، CuFe2O4، Fe3O4) کاربردهای گسترده ای در نوار ضبط، ضبط، هسته ترانسفورماتور، اجزای حافظه بزرگ کامپیوتر دارند.

2،توسعه تاریخی

سرامیک اصلی یک نام کلی برای سفال و چینی است. یعنی جسم متخلخل تشکیل شده از قالب گیری و تف جوشی در دمای بالا به دست می آید. مواد سرامیکی سنتی عمدتاً به سیلیکالومینات اشاره دارند. در ابتدا، مردم برای انتخاب سیلیکوآلومینات الزامات بالایی نداشتند، خلوص بالا نبود، اندازه ذرات یکنواخت نبود و فشار قالب گیری بالا نبود. سرامیک های به دست آمده را سرامیک های سنتی می نامند. بعدها به خلوص بالا، اندازه ذرات کوچک و یکنواخت، فشار قالب گیری بالا، تف جوشی به دست آمده بدن متخلخل به نام سرامیک خوب.

3، طبقه بندی:

مواد معمولی

آنها از مواد اولیه طبیعی مانند فلدسپات، خاک رس و کوارتز متخلخل ساخته شده اند، یک ماده سیلیکات معمولی است، اجزای اصلی آن سیلیکون، آلومینیوم، اکسیژن است، این سه عنصر 90٪ از کل عناصر پوسته را تشکیل می دهند، سرامیک های معمولی غنی از منابع، هزینه کم، فرآیند بالغ. این سرامیک‌ها را می‌توان به سرامیک‌های روزانه، سرامیک‌های ساختمانی، سرامیک‌های عایق الکتریکی، سرامیک‌های شیمیایی و غیره با توجه به ویژگی‌های عملکردی و کاربردشان تقسیم‌بندی کرد.

مواد خاص

آنها از مواد خام مصنوعی با خلوص بالا ساخته شده اند که توسط فرآیند کنترل دقیق شکل گرفته و پخته می شوند و به طور کلی دارای خواص ویژه ای برای رفع نیازهای مختلف هستند. با توجه به اجزای اصلی آن، سرامیک اکسید، سرامیک نیترید، سرامیک کاربید، سرم و غیره وجود دارد. سرامیک های ویژه دارای خواص مکانیکی، نوری، صوتی، الکتریکی، مغناطیسی، حرارتی و غیره هستند.

طبقه بندی مواد خاص

با توجه به کاربردهای مختلف، مواد سرامیکی خاص را می توان به سرامیک ساختاری، سرامیک ابزار، سرامیک کاربردی تقسیم کرد.

سرامیک سازه

سرامیک آلومینا عمدتاً از Al2O3 تشکیل شده است و محتوای کلی آن بیشتر از 45٪ است. سرامیک های آلومینا دارای خواص بسیار عالی مختلفی هستند. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، به طور کلی می تواند برای مدت طولانی در 1600 درجه سانتیگراد استفاده شود، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا، استحکام آن 2 تا 3 برابر سرامیک های معمولی است و بالاترین آن می تواند به 5 تا 6 برابر برسد. عیب آن این است که شکننده است و نمی تواند تغییرات ناگهانی دمای محیط را بپذیرد. می توان از آن به عنوان بوته، شمع موتور، مواد نسوز با دمای بالا، پوشش ترموکوپل، حلقه آب بندی و غیره استفاده کرد و همچنین می تواند به عنوان ابزار و قالب استفاده شود.

جزء اصلی سرامیک های نیترید سیلیکون Si3N4 است که نوعی استحکام در دمای بالا، سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و سرامیک های دمای بالا خود روان کننده است، ضریب انبساط خطی در سرامیک های مختلف کوچکترین است، دمای استفاده به عنوان بالا به عنوان 1400 ℃، با مقاومت در برابر خوردگی عالی، علاوه بر اسید هیدروفلوئوریک، مقاوم در برابر خوردگی اسیدهای دیگر، و قلیایی، خوردگی فلزات مختلف. و دارای عایق الکتریکی و مقاومت در برابر تشعشع عالی است. می توان از آن به عنوان یاتاقان های دمای بالا، حلقه های آب بندی برای استفاده در رسانه های خورنده، بوش های ترموکوپل و ابزارهای برش فلز استفاده کرد.

جزء اصلی سرامیک کاربید سیلیکون SiC است، که نوعی سرامیک با مقاومت بالا، سختی بالا سرامیک با دمای بالا است، 1200 ℃ ~ 1400 ℃ هنوز هم می تواند مقاومت خمشی بالا را حفظ کند، بالاترین مقاومت دمای بالا سرامیک است، سرامیک کاربید سیلیکون نیز می باشد. دارای هدایت حرارتی خوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون، هدایت الکتریکی و چقرمگی ضربه بالا. این یک ماده ساختاری با دمای بالا است که می تواند برای نازل موشک، آستین ترموکوپل، لوله کوره و سایر قسمت هایی که در دمای بالا کار می کنند استفاده شود. هدایت حرارتی را می توان برای ساخت مواد تبادل حرارت در دماهای بالا استفاده کرد. از سختی و مقاومت بالای آن برای ساخت چرخ های سنگ زنی، ساینده ها و غیره استفاده کنید.

سرامیک های نیترید بور شش ضلعی عمدتاً از BN تشکیل شده اند، ساختار کریستالی سیستم کریستالی شش ضلعی است، ساختار نیترید بور شش ضلعی و عملکرد مشابه گرافیت است، بنابراین به آن "جوهر سنگ سفید" می گویند، سختی کم، می تواند با خود روانکاری بریده شود. را می توان از یاتاقان های خود روان کننده با دمای بالا، قالب های شیشه ای ساخت.

سرامیک ابزار

اجزای اصلی کاربید سیمانی کاربیدها و بایندرها، کاربیدها عمدتاً WC، TiC، TaC، NbC، VC و غیره و چسب عمدتاً کبالت (Co) است. در مقایسه با فولاد ابزار، کاربید سیمانی دارای سختی بالا (تا 87~91HRA)، سختی حرارتی خوب (حدود 1000 ℃ مقاومت در برابر سایش عالی)، هنگامی که به عنوان ابزار استفاده می شود، سرعت برش 4 تا 7 برابر نسبت به سرعت بالا افزایش می یابد. فولاد، و عمر آن 5 تا 8 برابر افزایش می یابد، عیب آن این است که سختی بسیار زیاد، شکننده است، ماشینکاری آن دشوار است، بنابراین اغلب از تیغه ساخته شده و روی نوار ابزار جوش داده می شود. کاربید عمدتاً برای ابزارهای ماشینکاری استفاده می شود. قالب های مختلف، از جمله قالب های طراحی، قالب های طراحی، قالب های سرد. انواع مختلفی از مته ها در ابزار معدن، زمین شناسی و نفت استفاده می شود.

الماس الماس طبیعی (الماس) به عنوان یک تزئین ارزشمند و الماس مصنوعی به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شود، الماس سخت ترین ماده در طبیعت است، اما همچنین دارای مدول الاستیک بسیار بالایی است. رسانایی حرارتی الماس در بین مواد شناخته شده بالاترین است. الماس خاصیت عایق خوبی دارد. الماس را می توان به عنوان مته، ابزار برش، ابزار سنگ زنی، قالب کشش سیم، ابزار پانسمان استفاده کرد. ابزار الماس برای ماشینکاری فوق العاده دقیق برای دستیابی به روکش آینه ای. با این حال، پایداری حرارتی ابزار الماس ضعیف است و میل ترکیبی عناصر گروه آهن زیاد است، بنابراین نمی توان از آن برای پردازش آهن، آلیاژهای مبتنی بر نیکل و پردازش اصلی فلزات غیر آهنی و غیر فلزات استفاده کرد. به طور گسترده ای در سرامیک، شیشه، سنگ، بتن، سنگ های قیمتی، عقیق و سایر پردازش ها استفاده می شود.

نیترید بور مکعبی (CBN) دارای ساختار کریستالی مکعبی است، سختی آن بالا است، پس از الماس دوم است، با ثبات حرارتی و پایداری شیمیایی بهتر از الماس، می تواند برای سخت شدن فولاد، چدن مقاوم در برابر سایش، مواد اسپری حرارتی و نیکل استفاده شود. و دیگر پردازش برش مواد دشوار. می توان آن را به ابزارهای برش، ساینده، قالب کشش و غیره تبدیل کرد

سایر سرامیک های ابزار آلومینا، زیرکونیا، نیترید سیلیکون و سایر سرامیک ها هستند، اما از نظر عملکرد جامع و کاربرد مهندسی به خوبی سه سرامیک ابزار فوق نیستند.

سرامیک های کاربردی

سرامیک های کاربردی معمولاً دارای خواص فیزیکی ویژه ای هستند که زمینه های بیشتری را در بر می گیرند، سرامیک های کاربردی رایج عبارتند از: سرامیک های دی الکتریک، سرامیک های نوری، سرامیک های مغناطیسی، سرامیک های نیمه هادی.

سرامیک های ظریف

سرامیک های ظریف در مواد سرامیکی پدید آمده اند که با خواص عالی مانند مقاومت در برابر دمای بالا، استحکام فوق العاده و چند کاره بودن، دنیای مواد جدید را پیشروی می کنند. سرامیک های ریز به سرامیک هایی با کارایی بالا گفته می شود که توسط فرآیند کنترل دقیق با استفاده از ترکیبات معدنی مصنوعی تصفیه شده با خلوص بالا به عنوان مواد خام پخته شده اند، بنابراین به عنوان سرامیک های پیشرفته یا سرامیک های جدید نیز شناخته می شود. انواع زیادی از سرامیک های خوب وجود دارد که تقریباً می توان آنها را به سه دسته تقسیم کرد - سرامیک های ساختاری، سرامیک های الکترونیکی و سرامیک های زیستی.

سرامیک سازه

این سرامیک عمدتاً برای ساخت قطعات سازه ای استفاده می شود. برخی از مهر و موم ها، یاتاقان ها، ابزارها، شیرهای توپی، آستر سیلندرها و غیره در صنایع مکانیکی اغلب در معرض اصطکاک و سایش آسان قطعات قرار می گیرند، با ساخت فلز و آلیاژ گاهی اوقات برای مدت طولانی مورد استفاده قرار نمی گیرند و سازه های پیشرفته آسیب می بینند. قطعات سرامیکی می توانند این "مصائب" را تحمل کنند.

سرامیک الکترونیکی

سرامیک های کاربردی که برای تولید قطعات الکترونیکی و اجزای ساختاری سیستم های الکترونیکی استفاده می شوند. این سرامیک‌ها علاوه بر خواص مکانیکی مانند سختی بالا، می‌توانند نسبت به تغییرات محیط اطراف «بی‌تفاوت» باشند، یعنی پایداری بسیار خوبی دارند که عملکرد بسیار مهمی برای قطعات الکترونیکی است و می‌توانند دماهای بالا را تحمل کنند.

بیوسرامیک

بیوسرامیک ها مواد سرامیکی هستند که برای ساخت سیستم «استخوان-عضله» انسان برای ترمیم یا جایگزینی اندام ها یا بافت های انسان استفاده می شوند.

Fountyl Technologies PTE Ltd، بر صنعت تولید نیمه هادی تمرکز دارد، محصولات اصلی عبارتند از: پین چاک، چاک سرامیکی متخلخل، افکتور انتهایی سرامیکی، پرتو مربع سرامیکی، دوک سرامیکی، خوش آمدید به تماس و مذاکره!