Szczegółowa klasyfikacja materiałów ceramicznych

Materiały ceramiczne odnoszą się do klasy nieorganicznych materiałów niemetalicznych wykonanych ze związków naturalnych lub syntetycznych poprzez formowanie i spiekanie w wysokiej temperaturze. Ma zalety wysokiej temperatury topnienia, wysokiej twardości, wysokiej odporności na zużycie i odporności na utlenianie. Można je stosować jako materiały konstrukcyjne, materiały narzędziowe, gdyż ceramika ma też pewne szczególne właściwości, ale także jako materiał funkcjonalny.

1, Własność

Właściwości mechaniczne

Materiały ceramiczne to materiały o najlepszej sztywności i najwyższej twardości wśród materiałów inżynierskich, a ich twardość przeważnie przekracza 1500HV. Wytrzymałość na ściskanie ceramiki jest wysoka, ale wytrzymałość na rozciąganie jest niska, a plastyczność i wytrzymałość są słabe.

Właściwości termiczne

Materiały ceramiczne mają na ogół wysoką temperaturę topnienia (przeważnie powyżej 2000 ℃) i doskonałą stabilność chemiczną w wysokich temperaturach; Przewodność cieplna ceramiki jest niższa niż materiałów metalowych, a ceramika jest również dobrymi materiałami termoizolacyjnymi. Jednocześnie współczynnik rozszerzalności liniowej ceramiki jest niższy niż metali, a ceramika ma dobrą stabilność wymiarową przy zmianach temperatury.

Parametry elektryczne

Większość ceramiki ma dobrą izolację elektryczną, dlatego jest szeroko stosowana do produkcji urządzeń izolacyjnych o różnych napięciach (1 kV ~ 110 kV). Ceramika ferroelektryczna (tytanian baru BaTiO3) ma wysoką stałą dielektryczną, może być stosowana do produkcji kondensatorów, ceramika ferroelektryczna pod wpływem zewnętrznych pól elektrycznych, może również zmieniać kształt, energię elektryczną na energię mechaniczną (o właściwościach materiałów piezoelektrycznych) , może być używany jako wzmacniacz mocy, gramofon, miernik ultradźwiękowy, sonar, spektrometr medyczny itp. Niektóre wyroby ceramiczne mają również właściwości półprzewodników i mogą być używane jako prostowniki.

Charakterystyka chemiczna

Materiały ceramiczne nie są łatwe do utlenienia w wysokich temperaturach i mają dobrą odporność na korozję w wyniku działania kwasów, zasad i soli.

Właściwość optyczna

Materiały ceramiczne mają również unikalne właściwości optyczne, które można stosować jako stałe materiały laserowe, materiały światłowodowe, nośniki optyczne itp., A przezroczysta ceramika może być stosowana w wysokoprężnych lampach sodowych. Ceramika magnetyczna (ferryty takie jak MgFe2O4, CuFe2O4, Fe3O4) ma szerokie zastosowanie w taśmach rejestrujących, płytach, rdzeniach transformatorów, dużych elementach pamięci komputerowych.

2,Rozwój historyczny

Ceramika oryginalna to ogólna nazwa ceramiki i porcelany. To znaczy uformowana spiekana bryła otrzymana przez formowanie i spiekanie w wysokiej temperaturze. Tradycyjne materiały ceramiczne odnoszą się głównie do krzemoglinianu. Na początku ludzie nie mieli wysokich wymagań dotyczących wyboru krzemoglinianu, czystość nie była wysoka, wielkość cząstek nie była jednolita, a ciśnienie formowania nie było wysokie. Powstałą ceramikę nazywa się ceramiką tradycyjną. Później opracowany do wysokiej czystości, małego i jednolitego rozmiaru cząstek, wysokiego ciśnienia formowania, spiekania uzyskał spiekany korpus zwany drobną ceramiką.

3, Klasyfikacja:

Zwykłe materiały

Wykonane są z naturalnych surowców takich jak skaleń, glina i spiek kwarcowy, jest typowym materiałem krzemianowym, głównymi składnikami są krzem, aluminium, tlen, te trzy pierwiastki stanowią 90% wszystkich pierwiastków skorupy ziemskiej, zwykła ceramika jest bogata w źródła, niski koszt, dojrzały proces. Ceramikę taką można podzielić na ceramikę użytkową, ceramikę budowlaną, ceramikę elektroizolacyjną, ceramikę chemiczną i tak dalej, zgodnie z ich właściwościami użytkowymi i zastosowaniami.

Specjalne materiały

Są wykonane z surowców syntetycznych o wysokiej czystości, formowanych i spiekanych w procesie precyzyjnej kontroli i ogólnie mają pewne specjalne właściwości spełniające różne potrzeby. Według głównych składników istnieją ceramika tlenkowa, ceramika azotkowa, ceramika węglikowa, cermetal i tak dalej; Ceramika specjalna ma specjalne właściwości mechaniczne, optyczne, akustyczne, elektryczne, magnetyczne, termiczne i inne.

Klasyfikacja materiałów specjalnych

Ze względu na różne zastosowania specjalne materiały ceramiczne można podzielić na ceramikę konstrukcyjną, ceramikę narzędziową i ceramikę funkcjonalną.

Ceramika strukturalna

Ceramika z tlenku glinu składa się głównie z Al2O3, a ogólna zawartość przekracza 45%. Ceramika z tlenku glinu ma różne doskonałe właściwości. Odporność na wysoką temperaturę, ogólnie może być używana przez długi czas w temperaturze 1600 ° C, odporność na korozję, wysoka wytrzymałość, jej wytrzymałość jest 2 do 3 razy większa niż w przypadku zwykłej ceramiki, a najwyższa może osiągnąć 5 do 6 razy. Jego wadą jest to, że jest kruchy i nie toleruje nagłych zmian temperatury otoczenia. Może być stosowany jako tygiel, świeca zapłonowa silnika, wysokotemperaturowy materiał ogniotrwały, obudowa termopary, pierścień uszczelniający itp., A także może być używany jako narzędzie i forma.

Głównym składnikiem ceramiki z azotku krzemu jest Si3N4, który jest rodzajem wytrzymałości w wysokiej temperaturze, wysokiej twardości, odporności na zużycie, odporności na korozję i samosmarującej ceramiki wysokotemperaturowej, współczynnik rozszerzalności liniowej jest najmniejszy w różnych materiałach ceramicznych, temperatura użytkowania jest równa wysoka do 1400 ℃, z doskonałą odpornością na korozję, oprócz kwasu fluorowodorowego, odporna na korozję innych kwasów i zasad, korozję różnych metali. I ma doskonałą izolację elektryczną i odporność na promieniowanie. Może być stosowany jako łożyska wysokotemperaturowe, pierścienie uszczelniające do stosowania w mediach korozyjnych, tuleje termopar i narzędzia do cięcia metalu.

Głównym składnikiem ceramiki z węglika krzemu jest SiC, który jest rodzajem ceramiki wysokotemperaturowej o wysokiej wytrzymałości i twardości, 1200 ℃ ~ 1400 ℃ może nadal utrzymywać wysoką wytrzymałość na zginanie, jest najwyższą wytrzymałością ceramiki w wysokiej temperaturze, ceramika z węglika krzemu również mają dobrą przewodność cieplną, odporność na utlenianie, przewodność elektryczną i wysoką udarność. Jest to dobry wysokotemperaturowy materiał konstrukcyjny, który można zastosować do dyszy dyszy rakietowej, tulei termopary, rury pieca i innych części pracujących w wysokiej temperaturze. Przewodność cieplną można wykorzystać do wytwarzania materiałów wymieniających ciepło w wysokich temperaturach; Wykorzystaj jego wysoką twardość i odporność na zużycie do wytwarzania ściernic, materiałów ściernych i tak dalej.

Sześciokątna ceramika z azotku boru składa się głównie z BN, struktura kryształu to sześciokątny układ kryształów, sześciokątna struktura azotku boru i wydajność są podobne do grafitu, dlatego nazywa się ją „atramentem z białego kamienia”, niska twardość, można ciąć za pomocą samosmarującego, mogą być wykonane z samosmarujących łożysk wysokotemperaturowych, form do formowania szkła.

Ceramika narzędziowa

Głównymi składnikami węglika spiekanego są węgliki i spoiwa, węgliki to głównie WC, TiC, TaC, NbC, VC itp., a spoiwem jest głównie kobalt (Co). W porównaniu ze stalą narzędziową węglik spiekany ma wysoką twardość (do 87 ~ 91 HRA), dobrą twardość termiczną (około 1000 ℃ doskonałą odporność na zużycie), gdy jest używany jako narzędzie, prędkość skrawania jest zwiększona 4 ~ 7 razy w porównaniu z dużą prędkością stal, a żywotność wzrasta 5 ~ 8 razy, jej wadą jest to, że twardość jest zbyt wysoka, krucha, trudna w obróbce, dlatego często jest wykonana z ostrzy i przyspawana do listwy narzędziowej. Węglik jest używany głównie do narzędzi obróbczych; Różne formy, w tym matryca do ciągnienia, matryca do ciągnienia, matryca do tłoczenia na zimno; Różne rodzaje wierteł są stosowane w narzędziach górniczych, geologii i ropie naftowej.

Diament Diament naturalny (diament) jako cenna dekoracja, a diament syntetyczny ma szerokie zastosowanie w przemyśle, diament jest najtwardszym materiałem występującym w przyrodzie, ale posiada również bardzo wysoki moduł sprężystości; Przewodność cieplna diamentu jest najwyższa spośród znanych materiałów; Diament ma dobre właściwości izolacyjne. Diament może być używany jako wiertło, narzędzie tnące, narzędzie szlifierskie, matryca do przeciągania drutu, narzędzie do obciągania; Narzędzia diamentowe do ultraprecyzyjnej obróbki w celu uzyskania lustrzanego wykończenia. Jednak stabilność termiczna narzędzi diamentowych jest słaba, a powinowactwo pierwiastków z grupy żelaza jest duże, dlatego nie można go stosować do obróbki żelaza, stopów na bazie niklu oraz głównej obróbki metali nieżelaznych i niemetali, szeroko stosowane w ceramice, szkle, kamieniu, betonie, klejnotach, agatach i innych procesach.

Sześcienny azotek boru (CBN) ma sześcienną strukturę kryształu, jego twardość jest wysoka, ustępując jedynie diamentowi, ze stabilnością termiczną i stabilnością chemiczną lepszą niż diament, może być stosowany do hartowania stali, żeliwa odpornego na zużycie, materiałów natryskiwanych termicznie i niklu i innych trudnych materiałów do obróbki skrawaniem. Można je przekształcić w narzędzia skrawające, materiały ścierne, matryce ciągnące itp

Inne ceramiki narzędziowe to tlenek glinu, tlenek cyrkonu, azotek krzemu i inna ceramika, ale pod względem wszechstronnych zastosowań i zastosowań inżynieryjnych nie są tak dobre, jak trzy powyższe ceramiki narzędziowe.

Ceramika funkcjonalna

Ceramika funkcjonalna ma zwykle specjalne właściwości fizyczne, obejmujące więcej pól, powszechnie stosowaną ceramiką funkcjonalną są ceramika dielektryczna, ceramika optyczna, ceramika magnetyczna, ceramika półprzewodnikowa.

Dobra ceramika

W materiałach ceramicznych pojawiła się cienka ceramika, która jest liderem w świecie nowych materiałów o doskonałych właściwościach, takich jak odporność na wysoką temperaturę, super wytrzymałość i wielofunkcyjność. Ceramika szlachetna odnosi się do ceramiki o wysokiej wydajności spiekanej w procesie precyzyjnej kontroli przy użyciu rafinowanych syntetycznych związków nieorganicznych o wysokiej czystości jako surowców, dlatego jest również nazywana ceramiką zaawansowaną lub nową ceramiką. Istnieje wiele rodzajów drobnej ceramiki, które można z grubsza podzielić na trzy kategorie – ceramikę strukturalną, ceramikę elektroniczną i bioceramikę.

Ceramika strukturalna

Ceramika ta jest używana głównie do wykonywania części konstrukcyjnych. Niektóre uszczelnienia, łożyska, narzędzia, zawory kulowe, tuleje cylindrowe itp. w przemyśle mechanicznym są często narażone na tarcie, a części łatwo ulegają zużyciu, a produkcja metali i stopów czasami nie jest używana przez długi czas i ulega uszkodzeniu, a zaawansowana konstrukcja części ceramiczne wytrzymują tę „próbę”.

Ceramika elektroniczna

Ceramika funkcjonalna stosowana do produkcji elementów elektronicznych i elementów konstrukcyjnych układów elektronicznych. Oprócz właściwości mechanicznych, takich jak wysoka twardość, ceramika ta może być „obojętna” na zmiany w otaczającym środowisku, to znaczy charakteryzuje się doskonałą stabilnością, która jest bardzo ważną cechą elementów elektronicznych, a także może wytrzymać wysokie temperatury.

Bioceramika

Bioceramika to materiały ceramiczne stosowane do wytwarzania ludzkiego układu „kostno-mięśniowego” w celu naprawy lub wymiany ludzkich narządów lub tkanek.

Fountyl Technologies PTE Ltd koncentruje się na przemyśle produkcji półprzewodników, a główne produkty to: uchwyt kołkowy, porowaty uchwyt ceramiczny, ceramiczny efektor końcowy, ceramiczna belka kwadratowa, wrzeciono ceramiczne, zapraszamy do kontaktu i negocjacji!