세라믹 재료의 상세한 분류

세라믹 재료는 천연 또는 합성 화합물을 고온에서 성형 및 소결하여 만든 무기 비금속 재료의 일종을 말합니다. 높은 융점, 높은 경도, 높은 내마모성 및 내산화성의 장점을 가지고 있습니다. 세라믹은 특별한 특성을 가지고 있기 때문에 구조 재료, 도구 재료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 기능성 재료로도 사용될 수 있습니다.

1, 재산

기계적 성질

세라믹 소재는 엔지니어링 소재 중 가장 강성과 경도가 가장 높은 소재로, 경도는 대부분 1500HV 이상이다. 세라믹은 압축강도는 높지만 인장강도가 낮고 가소성, 인성이 좋지 않습니다.

열적 특성

세라믹 재료는 일반적으로 녹는점이 높고(주로 2000℃ 이상) 고온에서 화학적 안정성이 뛰어납니다. 세라믹의 열전도율은 금속 재료보다 낮으며 세라믹은 우수한 단열재이기도 합니다. 동시에 세라믹의 선팽창계수는 금속의 선팽창계수보다 낮으며 온도 변화에 따라 세라믹의 치수 안정성이 좋습니다.

전기적 특성

대부분의 세라믹은 전기절연성이 좋기 때문에 다양한 전압(1kV~110kV)의 절연소자를 만드는 데 널리 사용됩니다. 강유전성 세라믹(티탄산바륨 BaTiO3)은 유전율이 높고 커패시터를 만드는 데 사용할 수 있으며, 강유전성 세라믹은 외부 전계의 작용에 따라 모양, 전기 에너지를 기계 에너지로 변경할 수도 있습니다(압전 재료의 특성) , 전력 증폭기, 레코드 플레이어, 초음파 측정기, 소나, 의료 분광계 등으로 사용할 수 있습니다. 일부 세라믹도 반도체의 특성을 가지며 정류기로 사용할 수 있습니다.

화학적 특성

세라믹 재료는 고온에서 쉽게 산화되지 않으며 산, 알칼리 및 염분에 대한 내식성이 우수합니다.

광학적 성질

세라믹 소재도 독특한 광학적 특성을 갖고 있어 고체 레이저 소재, 광섬유 소재, 광저장장치 등으로 활용될 수 있으며, 투명 세라믹은 고압 나트륨 램프 등에 활용될 수 있다. 자성 세라믹(MgFe2O4, CuFe2O4, Fe3O4와 같은 페라이트)은 녹음 테이프, 레코드, 변압기 코어, 대형 컴퓨터 메모리 구성 요소에 폭넓게 응용됩니다.

2,역사적인 발전

오리지날 세라믹스(Original Ceramics)는 도자기, 도자기의 총칭이다. 즉, 성형 및 고온 소결하여 얻어지는 성형된 소결체이다. 전통적인 세라믹 재료는 주로 실리카루미네이트를 말합니다. 처음에는 사람들이 실리코알루미네이트 선택에 대한 요구 사항이 높지 않았고 순도도 높지 않았으며 입자 크기가 균일하지 않았고 성형 압력도 높지 않았습니다. 이렇게 만들어진 도자기를 전통도자기라고 합니다. 나중에 고순도, 작고 균일한 입자 크기, 높은 성형 압력, 소결을 통해 얻은 소결체를 파인 세라믹스로 개발했습니다.

3, 분류:

일반 재료

그들은 장석, 점토 및 석영 소결과 같은 천연 원료로 만들어졌으며 전형적인 규산염 물질이며 주요 구성 요소는 규소, 알루미늄, 산소이며 이 세 가지 요소는 전체 지각 요소의 90%를 차지하며 일반 세라믹은 풍부합니다. 소스, 저비용, 성숙한 프로세스. 이러한 세라믹은 성능특성과 용도에 따라 생활도자기, 건축도자기, 전기절연도자기, 화학도자기 등으로 구분할 수 있다.

특수재료

이는 고순도 합성 원료로 만들어지며 정밀 제어 공정에 의해 형성 및 소결되며 일반적으로 다양한 요구를 충족시키는 몇 가지 특별한 특성을 가지고 있습니다. 주요 구성 요소에 따라 산화물 세라믹, 질화물 세라믹, 탄화물 세라믹, 서멧 등이 있습니다. 특수 세라믹은 특별한 기계적, 광학적, 음향적, 전기적, 자기적, 열적 및 기타 특성을 가지고 있습니다.

특수재료의 분류

특수 세라믹 재료는 용도에 따라 구조용 세라믹, 도구용 세라믹, 기능성 세라믹으로 나눌 수 있습니다.

구조용 세라믹

알루미나 세라믹은 주로 Al2O3로 구성되며 일반 함량은 45% 이상입니다. 알루미나 세라믹은 다양한 우수한 특성을 가지고 있습니다. 고온 저항은 일반적으로 1600 ° C에서 오랫동안 사용할 수 있으며 내식성, 고강도이며 강도는 일반 세라믹의 2 ~ 3 배이며 최고는 5 ~ 6 배에 달할 수 있습니다. 단점은 부서지기 쉽고 주변 온도의 급격한 변화를 수용할 수 없다는 것입니다. 도가니, 엔진 점화 플러그, 고온 내화물, 열전대 케이스, 밀봉 링 등으로 사용할 수 있으며 도구 및 금형으로도 사용할 수 있습니다.

질화 규소 세라믹의 주성분은 Si3N4이며 이는 일종의 고온 강도, 고경도, 내마모성, 내식성 및 자체 윤활 고온 세라믹이며 선팽창 계수는 다양한 세라믹에서 가장 작으며 사용 온도는 다음과 같습니다. 1400℃에 달하며 내식성이 우수하며, 불산 외에 기타 산의 부식, 알칼리, 각종 금속의 부식에도 강합니다. 그리고 전기절연성, 내방사선성이 우수합니다. 고온 베어링, 부식성 매체에 사용하기 위한 밀봉 링, 열전대 부싱 및 금속 절삭 공구로 사용할 수 있습니다.

탄화규소 세라믹의 주성분은 고온 세라믹의 고강도, 고경도인 SiC입니다. 1200℃~1400℃에서도 여전히 높은 굽힘 강도를 유지할 수 있으며 세라믹 중 가장 높은 고온 강도입니다. 탄화규소 세라믹도 우수한 열 전도성, 내산화성, 전기 전도성 및 높은 충격 인성을 갖습니다. 로켓 노즐 노즐, 열전대 슬리브, 용광로 튜브 및 기타 고온에서 작동하는 부품에 사용할 수 있는 우수한 고온 구조 재료입니다. 열전도율은 고온에서 열 교환 재료를 만드는 데 사용될 수 있습니다. 높은 경도와 내마모성을 이용하여 연삭 휠, 연마재 등을 만듭니다.

육각형 질화붕소 세라믹은 주로 BN으로 구성되어 있으며 결정 구조는 육각형 결정계, 육각형 질화붕소 구조 및 성능은 흑연과 유사하므로 "백석 잉크"라고 불리며 경도가 낮고 자기 윤활성으로 절단할 수 있습니다. 자체 윤활 고온 베어링, 유리 성형 금형으로 만들 수 있습니다.

도구 도자기

초경합금의 주성분은 탄화물과 바인더이며 탄화물은 주로 WC, TiC, TaC, NbC, VC 등이며 바인더는 주로 코발트(Co)입니다. 초경합금은 공구강에 비해 경도가 높고(최대 87~91HRA) 열경도가 양호하며(약 1000℃로 내마모성이 우수함) 공구로 사용시 고속절삭에 비해 절삭속도가 4~7배 향상됩니다. 강철로 되어 있으며 수명이 5~8배 증가하는데 단점은 경도가 너무 높고 부서지기 쉬우며 가공이 어려워 블레이드로 제작하여 공구대에 용접하는 경우가 많습니다. 초경은 주로 가공 공구에 사용됩니다. 드로잉 다이, 드로잉 다이, 콜드 헤딩 다이를 포함한 다양한 금형; 다양한 종류의 드릴 비트가 광산 도구, 지질학 및 석유 분야에 사용됩니다.

다이아몬드 천연 다이아몬드(다이아몬드)는 귀중한 장식이며 합성 다이아몬드는 산업계에서 널리 사용됩니다. 다이아몬드는 자연에서 가장 단단한 물질이지만 탄성률도 매우 높습니다. 다이아몬드의 열전도율은 알려진 물질 중에서 가장 높습니다. 다이아몬드는 절연성이 좋습니다. 다이아몬드는 드릴, 절삭 공구, 연삭 공구, 와이어 드로잉 다이, 드레싱 공구로 사용할 수 있습니다. 경면 마무리를 구현하는 초정밀 가공용 다이아몬드 공구입니다. 그러나 다이아몬드 공구의 열적 안정성이 나쁘고 철족 원소와의 친화력이 크기 때문에 철, 니켈 기반 합금 가공, 비철금속 및 비금속의 주요 가공에는 사용할 수 없으며, 도자기, 유리, 석재, 콘크리트, 보석, 마노 및 기타 가공에 널리 사용됩니다.

입방정계 질화붕소(CBN)는 입방정계 결정 구조로 다이아몬드에 이어 경도가 높고, 다이아몬드보다 열안정성과 화학적 안정성이 우수하여 경화강, 내마모성 주철, 용사재, 니켈 등에 사용됩니다. 및 기타 어려운 재료 절단 가공. 절삭 공구, 연마재, 드로잉 다이 등으로 만들 수 있습니다.

기타 공구 세라믹으로는 알루미나, 지르코니아, 질화규소 및 기타 세라믹이 있지만 종합적인 성능 및 엔지니어링 응용 측면에서 보면 위의 세 가지 공구 세라믹만큼 좋지 않습니다.

기능성 세라믹

기능성 세라믹은 일반적으로 더 많은 분야를 포함하는 특별한 물리적 특성을 가지며 일반적으로 사용되는 기능성 세라믹은 유전체 세라믹, 광학 세라믹, 자성 세라믹, 반도체 세라믹입니다.

파인 세라믹스

내열성, 초강력, 다기능성 등 우수한 특성을 지닌 신소재의 세계를 선도하는 세라믹 소재에 파인 세라믹이 등장했습니다. 파인세라믹은 정제된 고순도 합성무기화합물을 원료로 정밀제어 공정을 거쳐 소결한 고성능 세라믹을 말하며, 어드밴스드 세라믹스(Advanced Ceramics), 뉴세라믹(New Ceramics)이라고도 불린다. 파인 세라믹에는 다양한 종류가 있으며 크게 구조용 세라믹, 전자 세라믹, 바이오세라믹의 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

구조용 세라믹

이 세라믹은 주로 구조 부품을 만드는 데 사용됩니다. 기계 산업의 일부 씰, 베어링, 공구, 볼 밸브, 실린더 라이너 등은 마찰을 자주 받고 부품이 마모되기 쉽고 금속 및 합금 제조는 때때로 오랫동안 사용되지 않아 손상되고 고급 구조 세라믹 부품은 이러한 "시련"을 견딜 수 있습니다.

전자 세라믹

전자 부품 및 전자 시스템의 구조 부품 생산에 사용되는 기능성 세라믹입니다. 이러한 세라믹은 높은 경도와 같은 기계적 특성 외에도 주변 환경의 변화에 ​​"무관심"할 수 있습니다. 즉, 전자 부품에 매우 중요한 성능인 우수한 안정성을 가지며 고온에도 견딜 수 있습니다.

바이오세라믹

바이오세라믹은 인간의 장기나 조직을 수리하거나 교체하기 위해 인간의 "뼈-근육" 시스템을 제조하는 데 사용되는 세라믹 재료입니다.

Fountyl Technologies PTE Ltd는 반도체 제조 산업에 주력하고 있으며 주요 제품은 다음과 같습니다: 핀 척, 다공성 세라믹 척, 세라믹 엔드 이펙터, 세라믹 사각 빔, 세라믹 스핀들, 연락 및 협상 환영!