فرآیند تولید سرامیک آلومینا

سرامیک های آلومینا رسانایی خوب، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر دمای بالا دارند. لازم به ذکر است که شستشوی اولتراسونیک الزامی است. سرامیک آلومینا نوعی سرامیک پرمصرف است که به دلیل عملکرد برتر آن، کاربرد آن در جامعه مدرن روز به روز بیشتر و بیشتر شده است تا نیازهای روزمره و عملکرد ویژه را برطرف کند.

سرامیک های آلومینا به دو دسته با خلوص بالا و معمولی تقسیم می شوند:

خلوص بالا آلومینا سرامیکی سری Al2O3 محتوای بیش از 99.9٪ از مواد سرامیکی، به دلیل دمای پخت آن به عنوان بالا به عنوان 1650-1990 ℃، طول موج انتقال 1 ~ 6μm، به طور کلی ساخته شده از شیشه مذاب برای جایگزینی بوته پلاتین. از انتقال نور و مقاومت در برابر خوردگی فلز قلیایی به عنوان لوله لامپ سدیم استفاده کنید. می توان از آن به عنوان برد مدار مجتمع و مواد عایق فرکانس بالا در صنعت الکترونیک استفاده کرد.

سرامیک های آلومینا معمولی با توجه به محتوای Al2O3 به 99 چینی، 95 چینی، 90 چینی، 85 چینی تقسیم می شوند و گاهی اوقات Al2O3 نیز به عنوان سری سرامیک های آلومینا معمولی با محتوای 80٪ یا 75٪ طبقه بندی می شود. در میان آنها، 99 مواد چینی آلومینا برای ساخت بوته های با دمای بالا، لوله های کوره نسوز و مواد مقاوم در برابر سایش خاص، مانند یاتاقان های سرامیکی، مهر و موم های سرامیکی و قطعه دریچه های آب استفاده می شود. پرسلن آلومینا 95 عمدتاً به عنوان قطعات مقاوم در برابر خوردگی و مقاومت در برابر سایش استفاده می شود. چینی 85 اغلب برای بهبود خواص الکتریکی و استحکام مکانیکی با تالک مخلوط می شود و می تواند با فلزات مولیبدن، نیوبیم، تانتالیوم مهر و موم شود و برخی به عنوان دستگاه خلاء الکتریکی استفاده می شود. آماده سازی پودر پودر اکسید آلومینیوم با توجه به نیازهای مختلف محصول و فرآیندهای قالب گیری مختلف به مواد پودری تهیه می شود. اندازه ذرات پودر زیر 1μm است، اگر تولید محصولات سرامیکی آلومینا با خلوص بالا علاوه بر خلوص آلومینا در 99.99٪، بلکه نیاز به سنگ زنی بسیار ریز و توزیع اندازه ذرات آن یکنواخت است.

هنگامی که از قالب گیری اکستروژن یا قالب گیری تزریقی استفاده می شود، باید چسب ها و نرم کننده ها به پودر وارد شوند، معمولاً ترموپلاستیک یا رزین با نسبت وزنی 10-30٪. چسب آلی باید به طور مساوی با پودر آلومینا در دمای 150-200 مخلوط شود تا عملیات قالب گیری تسهیل شود. ماده پودری که با فرآیند پرس گرم تشکیل می شود نیازی به افزودن چسب ندارد. در صورت استفاده از قالب گیری پرس خشک نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک، پودر نیاز به فرآیند خاصی دارد و لازم است از روش دانه بندی اسپری برای تصفیه پودر و کروی جلوه دادن آن استفاده شود تا سیالیت پودر بهبود یابد و کار را تسهیل کند. پر کردن خودکار دیواره قالب در قالب. علاوه بر این، برای کاهش اصطکاک بین پودر و دیواره قالب، لازم است 1 تا 2 درصد روان کننده مانند اسید استئاریک و بایندر PVA اضافه شود. برای قالب گیری پرس خشک، پودر اسپری دانه بندی مورد نیاز است، که در آن پلی وینیل الکل به عنوان یک اتصال دهنده معرفی می شود.

Fountyl Technologies PTE با مسئولیت محدود یک موم پارافین محلول در آب را برای استفاده به عنوان یک چسب برای دانه بندی اسپری Al203، با سیالیت عالی در زیر گرما تولید کرده است. پودر پس از پاشش دانه بندی باید سیالیت خوب، چگالی شل و دمای اصطکاک زاویه جریان کمتر از 30 درجه داشته باشد. به منظور به دست آوردن چگالی بالاتر از خالی به عنوان نسبت اندازه ذرات ایده آل است.

روش شکل دهی: روش های شکل دهی محصولات سرامیکی آلومینا عبارتند از پرس خشک، دوغاب، اکستروژن، پرس ایزواستاتیک سرد، تزریق، پوشش پرده، پرس گرم و پرس ایزواستاتیک گرم از روش های مختلف. در سال‌های اخیر، داخلی و خارج از کشور، قالب‌گیری فیلتراسیون پرس، قالب‌گیری تزریق انجماد مستقیم، قالب‌گیری تزریق ژل، قالب‌گیری تزریق گریز از مرکز و فناوری قالب‌گیری بدون جامد را توسعه داده‌اند. اشکال مختلف محصول، اندازه ها، اشکال پیچیده و محصولات دقیق به روش های قالب گیری متفاوتی نیاز دارند.

معرفی قالب گیری رایج

1، قالب گیری پرس خشک: فناوری قالب گیری پرس خشک سرامیک آلومینا محدود به اشیاء با شکل ساده و ضخامت دیواره داخلی بیش از 1 میلی متر است و نسبت طول به قطر بیشتر از 4: 1 نیست. روش های قالب گیری تک محوری یا دو طرفه هستند. پرس دارای دو نوع هیدرولیک و نوع مکانیکی می باشد که می تواند به صورت نیمه اتوماتیک یا اتوماتیک باشد. حداکثر فشار پرس 200 مگاپاسکال است. خروجی می تواند به 15 تا 50 قطعه در دقیقه برسد. به دلیل فشار حرکتی یکنواخت پرس هیدرولیک، ارتفاع قطعات پرس هنگام پر کردن پودر متفاوت است. اندازه فشار اعمال شده توسط پرس مکانیکی به دلیل میزان پر شدن پودر متفاوت است که به راحتی منجر به اختلاف در انقباض اندازه پس از پخت می شود و بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد. بنابراین توزیع یکنواخت ذرات پودر در فرآیند پرس خشک برای پر کردن قالب بسیار مهم است. دقیق بودن یا نبودن مقدار پر کردن، تأثیر زیادی بر کنترل دقت ابعاد قطعات سرامیکی آلومینا تولیدی دارد. ذرات پودر با بیش از 60μm، بین مش 60 تا 200 می توانند حداکثر اثر جریان آزاد را برای دستیابی به بهترین اثر قالب گیری تحت فشار به دست آورند.

2، روش قالب گیری تزریق: قالب گیری تزریق اولین روش قالب گیری مورد استفاده برای سرامیک آلومینا است. به دلیل استفاده از قالب گچی هزینه کم بوده و به راحتی می توان قطعات بزرگ و پیچیده را شکل داد. کلید قالب گیری تزریقی، تهیه دوغاب آلومینا است. معمولاً از آب به عنوان محیط شار استفاده می شود و سپس ماده صمغ زدایی و بایندر اضافه می شود، پس از آسیاب کامل، گاز تخلیه می شود و سپس قالب گچ به عقب ریخته می شود. به دلیل جذب آب توسط مویرگ های قالب گچی، دوغاب در قالب جامد می شود. در تزریق توخالی، دوغاب اضافی باید زمانی ریخته شود که دوغاب جذب شده روی دیواره قالب به ضخامت لازم برسد. برای کاهش انقباض بدن باید تا حد امکان از دوغاب با غلظت بالا استفاده کرد. افزودنی های آلی نیز باید به دوغاب سرامیکی آلومینا اضافه شود تا یک لایه الکتریکی دوتایی بر روی سطح ذرات دوغاب ایجاد شود تا دوغاب به طور پایدار و بدون ته نشین شدن معلق شود. علاوه بر این، بایندرهایی مانند وینیل الکل، متیل سلولز، آلژینات آمین و مواد پراکنده مانند پلی آکریل آمید و صمغ عربی اضافه می شود تا دوغاب برای عملیات قالب گیری تزریقی مناسب شود. سفید، زرد یا خاکستری زمانی که حاوی ناخالصی است، به طور کلی حاوی HfO2، به راحتی جدا نمی شود.