Klasifikasi rinci bahan keramik

Bahan keramik mengacu pada golongan bahan anorganik nonlogam yang terbuat dari senyawa alami atau sintetik dengan cara dibentuk dan disinter pada suhu tinggi. Ia memiliki keunggulan titik leleh tinggi, kekerasan tinggi, ketahanan aus yang tinggi dan ketahanan oksidasi. Dapat digunakan sebagai bahan struktural, bahan perkakas, karena keramik juga mempunyai beberapa sifat khusus, tetapi juga sebagai bahan fungsional.

1, Properti

Properti mekanik

Material keramik merupakan material dengan kekakuan terbaik dan kekerasan tertinggi pada material rekayasa, dan kekerasannya sebagian besar di atas 1500HV. Keramik mempunyai kuat tekan yang tinggi, tetapi kuat tariknya rendah, serta plastisitas dan ketangguhannya buruk.

Sifat termal

Bahan keramik umumnya memiliki titik leleh yang tinggi (kebanyakan di atas 2000℃), dan memiliki stabilitas kimia yang sangat baik pada suhu tinggi; Konduktivitas termal keramik lebih rendah dibandingkan bahan logam, dan keramik juga merupakan bahan isolasi termal yang baik. Pada saat yang sama, koefisien muai panjang keramik lebih rendah dibandingkan logam, dan keramik memiliki stabilitas dimensi yang baik terhadap perubahan suhu.

Karakteristik listrik

Kebanyakan keramik memiliki insulasi listrik yang baik, sehingga banyak digunakan untuk membuat perangkat insulasi dengan berbagai voltase (1kV~110kV). Keramik feroelektrik (barium titanate BaTiO3) memiliki konstanta dielektrik yang tinggi, dapat digunakan untuk membuat kapasitor, keramik feroelektrik di bawah pengaruh medan listrik luar, juga dapat berubah bentuk, energi listrik menjadi energi mekanik (dengan karakteristik bahan piezoelektrik) , dapat digunakan sebagai power amplifier, pemutar rekaman, meteran ultrasonik, sonar, spektrometer medis, dll. Beberapa keramik juga memiliki sifat semikonduktor dan dapat digunakan sebagai penyearah.

Karakteristik kimia

Bahan keramik tidak mudah teroksidasi pada suhu tinggi, serta memiliki ketahanan korosi yang baik terhadap asam, basa, dan garam.

Properti optik

Bahan keramik juga memiliki sifat optik yang unik, dapat digunakan sebagai bahan laser padat, bahan serat optik, penyimpanan optik, dll., dan keramik transparan dapat digunakan untuk lampu natrium bertekanan tinggi. Keramik magnetik (ferit seperti MgFe2O4, CuFe2O4, Fe3O4) memiliki berbagai aplikasi dalam pita perekam, rekaman, inti transformator, komponen memori komputer yang besar.

2,Perkembangan sejarah

Keramik asli merupakan sebutan umum untuk tembikar dan porselen. Artinya, badan sinter yang terbentuk diperoleh melalui pencetakan dan sintering suhu tinggi. Bahan keramik tradisional terutama mengacu pada silikaluminat. Pada awalnya masyarakat tidak memiliki persyaratan yang tinggi untuk pemilihan silikaaluminat, kemurniannya tidak tinggi, ukuran partikelnya tidak seragam, dan tekanan cetakannya tidak tinggi. Keramik yang dihasilkan disebut keramik tradisional. Kemudian dikembangkan menjadi kemurnian tinggi, ukuran partikel kecil dan seragam, tekanan cetakan tinggi, sintering diperoleh badan sinter yang disebut keramik halus.

3, Klasifikasi:

Bahan biasa

Mereka terbuat dari bahan baku alami seperti feldspar, tanah liat dan kuarsa yang disinter, merupakan bahan silikat yang khas, komponen utamanya adalah silikon, aluminium, oksigen, ketiga elemen ini menyumbang 90% dari total elemen kerak, keramik biasa kaya akan sumber, biaya rendah, proses matang. Keramik tersebut dapat dibedakan menjadi keramik sehari-hari, keramik bangunan, keramik insulasi listrik, keramik kimia dan lain sebagainya sesuai dengan karakteristik kinerja dan kegunaannya.

Bahan khusus

Mereka terbuat dari bahan baku sintetis dengan kemurnian tinggi, dibentuk dan disinter melalui proses kontrol presisi, dan umumnya memiliki beberapa sifat khusus untuk memenuhi berbagai kebutuhan. Menurut komponen utamanya, ada keramik oksida, keramik nitrida, keramik karbida, cermet dan lain sebagainya; Keramik khusus memiliki sifat mekanik, optik, akustik, listrik, magnetik, termal dan lainnya yang khusus.

Klasifikasi bahan khusus

Menurut kegunaannya yang berbeda, bahan keramik khusus dapat dibagi menjadi keramik struktural, keramik perkakas, keramik fungsional.

Keramik struktural

Keramik alumina sebagian besar terdiri dari Al2O3, dan kandungan umumnya lebih besar dari 45%. Keramik alumina mempunyai berbagai sifat unggulan. Tahan suhu tinggi, umumnya dapat digunakan dalam waktu lama pada suhu 1600 ° C, tahan korosi, kekuatan tinggi, kekuatannya 2 hingga 3 kali lipat dari keramik biasa, dan paling tinggi bisa mencapai 5 hingga 6 kali lipat. Kerugiannya adalah rapuh dan tidak dapat menerima perubahan suhu lingkungan secara tiba-tiba. Dapat digunakan sebagai wadah, busi mesin, bahan tahan api suhu tinggi, casing termokopel, cincin penyegel, dll., dan juga dapat digunakan sebagai perkakas dan cetakan.

Komponen utama keramik silikon nitrida adalah Si3N4, yang merupakan sejenis keramik bersuhu tinggi dengan kekuatan suhu tinggi, kekerasan tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi dan pelumasan sendiri, koefisien ekspansi linier adalah yang terkecil di berbagai keramik, suhu penggunaan adalah sebagai setinggi 1400℃, dengan ketahanan korosi yang sangat baik, selain asam fluorida, tahan terhadap korosi asam lainnya, dan alkali, korosi berbagai logam. Dan memiliki isolasi listrik dan ketahanan radiasi yang sangat baik. Ini dapat digunakan sebagai bantalan suhu tinggi, cincin penyegel untuk digunakan dalam media korosif, bushing termokopel, dan alat pemotong logam.

Komponen utama keramik silikon karbida adalah SiC, yang merupakan jenis keramik suhu tinggi berkekuatan tinggi dan kekerasan tinggi, 1200℃~1400℃ masih dapat mempertahankan kekuatan lentur tinggi, merupakan kekuatan keramik suhu tinggi tertinggi, keramik silikon karbida juga memiliki konduktivitas termal yang baik, ketahanan oksidasi, konduktivitas listrik dan ketangguhan impak tinggi. Ini adalah bahan struktural suhu tinggi yang baik, yang dapat digunakan untuk nosel nosel roket, selongsong termokopel, tabung tungku dan bagian lain yang bekerja pada suhu tinggi. Konduktivitas termal dapat digunakan untuk membuat bahan penukar panas pada suhu tinggi; Gunakan kekerasannya yang tinggi dan ketahanan ausnya untuk membuat roda gerinda, bahan abrasif, dan sebagainya.

Keramik boron nitrida heksagonal terutama terdiri dari BN, struktur kristalnya adalah sistem kristal heksagonal, struktur dan kinerja boron nitrida heksagonal mirip dengan grafit, sehingga disebut "tinta batu putih", kekerasan rendah, dapat dipotong dengan pelumasan sendiri, dapat dibuat dari bantalan suhu tinggi yang melumasi sendiri, cetakan pembentuk kaca.

Keramik alat

Komponen utama dari semen karbida adalah karbida dan pengikat, karbida terutama WC, TiC, TaC, NbC, VC, dll., dan pengikatnya terutama kobalt (Co). Dibandingkan dengan baja perkakas, semen karbida memiliki kekerasan tinggi (hingga 87~91HRA), kekerasan termal yang baik (sekitar 1000℃ ketahanan aus yang sangat baik), bila digunakan sebagai perkakas, kecepatan potong meningkat 4~7 kali lipat dibandingkan baja perkakas kecepatan tinggi. baja, dan umurnya meningkat 5~8 kali lipat, kelemahannya adalah kekerasannya terlalu tinggi, rapuh, sulit untuk dikerjakan, sehingga sering dibuat bilah dan dilas pada bilah perkakas. Karbida terutama digunakan untuk perkakas permesinan; Berbagai cetakan, termasuk cetakan gambar, cetakan gambar, cetakan pos dingin; Berbagai macam mata bor digunakan pada peralatan pertambangan, geologi dan perminyakan.

Intan Berlian alam (berlian) sebagai hiasan yang berharga, dan berlian sintetis banyak digunakan dalam industri, berlian merupakan bahan yang paling keras di alam, namun juga memiliki modulus elastisitas yang sangat tinggi; Konduktivitas termal berlian adalah yang tertinggi di antara material yang diketahui; Berlian memiliki sifat isolasi yang baik. Berlian dapat digunakan sebagai bor, alat pemotong, alat gerinda, cetakan kawat, alat ganti; Peralatan berlian untuk pemesinan ultra-presisi untuk mencapai hasil akhir seperti cermin. Namun, stabilitas termal alat intan buruk, dan afinitas unsur golongan besi besar, sehingga tidak dapat digunakan untuk pengolahan besi, paduan berbasis nikel, dan pengolahan utama logam non-ferrous dan non-logam, banyak digunakan dalam keramik, kaca, batu, beton, permata, batu akik dan pengolahan lainnya.

Boron nitrida kubik (CBN) memiliki struktur kristal kubik, kekerasannya tinggi, nomor dua setelah berlian, dengan stabilitas termal dan stabilitas kimia lebih baik dari berlian, dapat digunakan untuk pengerasan baja, besi cor tahan aus, bahan semprotan termal dan nikel dan proses pemotongan bahan sulit lainnya. Dapat dibuat menjadi alat pemotong, abrasive, drawing die, dll

Keramik perkakas lainnya adalah alumina, zirkonia, silikon nitrida dan keramik lainnya, namun dari segi kinerja komprehensif dan aplikasi tekniknya tidak sebaik ketiga keramik perkakas di atas.

Keramik fungsional

Keramik fungsional biasanya mempunyai sifat fisik yang khusus, melibatkan lebih banyak bidang, keramik fungsional yang umum digunakan adalah keramik dielektrik, keramik optik, keramik magnetik, keramik semikonduktor.

Keramik halus

Keramik halus telah muncul dalam material keramik, yang memimpin dunia material baru dengan sifat luar biasa seperti tahan suhu tinggi, kekuatan super, dan multifungsi. Keramik halus mengacu pada keramik berkinerja tinggi yang disinter melalui proses kontrol presisi menggunakan senyawa anorganik sintetik dengan kemurnian tinggi sebagai bahan bakunya, sehingga dikenal juga sebagai keramik canggih atau keramik baru. Ada banyak jenis keramik halus, yang secara kasar dapat dibagi menjadi tiga kategori – keramik struktural, keramik elektronik, dan biokeramik.

Keramik struktural

Keramik ini terutama digunakan untuk membuat bagian struktural. Beberapa segel, bantalan, perkakas, katup bola, pelapis silinder, dll. dalam industri mekanik sering mengalami gesekan dan komponen yang mudah aus, dengan pembuatan logam dan paduan terkadang tidak digunakan dalam waktu lama akan rusak, dan struktur canggih bagian keramik dapat menahan "cobaan" ini.

Keramik elektronik

Keramik fungsional yang digunakan untuk produksi komponen elektronik dan komponen struktural sistem elektronik. Selain sifat mekanik seperti kekerasan yang tinggi, keramik ini juga dapat “acuh tak acuh” terhadap perubahan lingkungan sekitar, yaitu memiliki stabilitas yang sangat baik, yang merupakan kinerja yang sangat penting untuk komponen elektronik, dan dapat menahan suhu tinggi.

Biokeramik

Biokeramik adalah bahan keramik yang digunakan untuk memproduksi sistem "tulang-otot" manusia untuk memperbaiki atau mengganti organ atau jaringan manusia.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!