Klasifikasi terperinci bahan seramik

Bahan seramik merujuk kepada kelas bahan bukan logam bukan organik yang diperbuat daripada sebatian semula jadi atau sintetik dengan membentuk dan mensinter pada suhu tinggi. Ia mempunyai kelebihan takat lebur yang tinggi, kekerasan yang tinggi, rintangan haus yang tinggi dan rintangan pengoksidaan. Boleh digunakan sebagai bahan struktur, bahan alat, kerana seramik juga mempunyai beberapa ciri khas, tetapi juga sebagai bahan berfungsi.

1, Harta

Harta mekanikal

Bahan seramik ialah bahan dengan kekakuan terbaik dan kekerasan tertinggi dalam bahan kejuruteraan, dan kekerasannya kebanyakannya melebihi 1500HV. Kekuatan mampatan seramik adalah tinggi, tetapi kekuatan tegangan rendah, dan keplastikan dan keliatan adalah lemah.

Sifat terma

Bahan seramik umumnya mempunyai takat lebur yang tinggi (kebanyakannya melebihi 2000 ℃), dan mempunyai kestabilan kimia yang sangat baik pada suhu tinggi; Kekonduksian terma seramik adalah lebih rendah daripada bahan logam, dan seramik juga merupakan bahan penebat haba yang baik. Pada masa yang sama, pekali pengembangan linear seramik adalah lebih rendah daripada logam, dan seramik mempunyai kestabilan dimensi yang baik apabila suhu berubah.

Ciri-ciri elektrik

Kebanyakan seramik mempunyai penebat elektrik yang baik, jadi ia digunakan secara meluas untuk membuat peranti penebat dengan pelbagai voltan (1kV~110kV). Seramik ferroelektrik (barium titanate BaTiO3) mempunyai pemalar dielektrik yang tinggi, boleh digunakan untuk membuat kapasitor, seramik ferroelektrik di bawah tindakan medan elektrik luaran, juga boleh mengubah bentuk, tenaga elektrik menjadi tenaga mekanikal (dengan ciri-ciri bahan piezoelektrik) , boleh digunakan sebagai penguat kuasa, pemain rekod, meter ultrasonik, sonar, spektrometer perubatan, dll. Beberapa seramik juga mempunyai ciri semikonduktor dan boleh digunakan sebagai penerus.

Ciri-ciri kimia

Bahan seramik tidak mudah teroksida pada suhu tinggi, dan mempunyai ketahanan kakisan yang baik terhadap asid, alkali dan garam.

Harta optik

Bahan seramik juga mempunyai sifat optik yang unik, yang boleh digunakan sebagai bahan laser pepejal, bahan gentian optik, penyimpanan optik, dll., dan seramik telus boleh digunakan untuk lampu natrium tekanan tinggi. Seramik magnetik (ferit seperti MgFe2O4, CuFe2O4, Fe3O4) mempunyai pelbagai aplikasi dalam pita rakaman, rekod, teras pengubah, komponen memori komputer yang besar.

2,Perkembangan sejarah

Seramik asal adalah nama umum untuk tembikar dan porselin. Iaitu, badan tersinter yang terbentuk diperolehi dengan pengacuan dan pensinteran suhu tinggi. Bahan seramik tradisional terutamanya merujuk kepada silicaluminate. Pada mulanya, orang tidak mempunyai keperluan yang tinggi untuk pemilihan silicoaluminate, ketulenan tidak tinggi, saiz zarah tidak seragam, dan tekanan pengacuan tidak tinggi. Seramik yang terhasil dipanggil seramik tradisional. Kemudian berkembang kepada ketulenan tinggi, saiz zarah kecil dan seragam, tekanan pengacuan tinggi, pensinteran diperoleh badan tersinter dipanggil seramik halus.

3, Pengelasan:

Bahan biasa

Ia diperbuat daripada bahan mentah semula jadi seperti feldspar, tanah liat dan kuarza yang disinter, adalah bahan silikat biasa, komponen utama adalah silikon, aluminium, oksigen, ketiga-tiga unsur ini menyumbang 90% daripada jumlah unsur kerak, seramik biasa kaya dengan sumber, kos rendah, proses matang. Seramik tersebut boleh dibahagikan kepada seramik harian, seramik bangunan, seramik penebat elektrik, seramik kimia dan sebagainya mengikut ciri prestasi dan kegunaannya.

Bahan khas

Ia diperbuat daripada bahan mentah sintetik ketulenan tinggi, dibentuk dan disinter oleh proses kawalan ketepatan, dan secara amnya mempunyai beberapa ciri khas untuk memenuhi pelbagai keperluan. Mengikut komponen utamanya, terdapat seramik oksida, seramik nitrida, seramik karbida, cermet dan sebagainya; Seramik khas mempunyai ciri khas mekanikal, optik, akustik, elektrik, magnet, haba dan lain-lain.

Klasifikasi bahan khas

Mengikut kegunaan yang berbeza, bahan seramik khas boleh dibahagikan kepada seramik struktur, seramik alat, seramik berfungsi.

Seramik berstruktur

Seramik alumina terutamanya terdiri daripada Al2O3, dan kandungan umum lebih besar daripada 45%. Seramik alumina mempunyai pelbagai sifat yang sangat baik. Rintangan suhu tinggi, secara amnya boleh digunakan untuk masa yang lama pada 1600 ° C, rintangan kakisan, kekuatan tinggi, kekuatannya adalah 2 hingga 3 kali ganda daripada seramik biasa, dan yang tertinggi boleh mencapai 5 hingga 6 kali. Kelemahannya ialah ia rapuh dan tidak dapat menerima perubahan mendadak dalam suhu ambien. Ia boleh digunakan sebagai pijar, palam pencucuh enjin, bahan refraktori suhu tinggi, selongsong termokopel, cincin pengedap, dan lain-lain, dan juga boleh digunakan sebagai alat dan acuan.

Komponen utama seramik silikon nitrida ialah Si3N4, yang merupakan sejenis kekuatan suhu tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan dan seramik suhu tinggi pelincir sendiri, pekali pengembangan linear adalah yang paling kecil dalam pelbagai seramik, suhu penggunaan adalah sebagai setinggi 1400 ℃, dengan rintangan kakisan yang sangat baik, sebagai tambahan kepada asid hidrofluorik, tahan terhadap kakisan asid lain, dan alkali, kakisan pelbagai logam. Dan mempunyai penebat elektrik yang sangat baik dan rintangan sinaran. Ia boleh digunakan sebagai galas suhu tinggi, gelang pengedap untuk digunakan dalam media menghakis, sesendal termokopel, dan alat pemotong logam.

Komponen utama seramik silikon karbida ialah SiC, yang merupakan sejenis kekuatan tinggi, kekerasan tinggi seramik suhu tinggi, 1200 ℃ ~ 1400 ℃ masih boleh mengekalkan kekuatan lentur yang tinggi, adalah kekuatan suhu tinggi tertinggi seramik, seramik silikon karbida juga mempunyai kekonduksian terma yang baik, rintangan pengoksidaan, kekonduksian elektrik dan keliatan impak tinggi. Ia adalah bahan struktur suhu tinggi yang baik, yang boleh digunakan untuk muncung muncung roket, lengan termokopel, tiub relau dan bahagian lain yang berfungsi pada suhu tinggi. Kekonduksian terma boleh digunakan untuk membuat bahan pertukaran haba pada suhu tinggi; Gunakan kekerasannya yang tinggi dan rintangan hausnya untuk membuat roda pengisar, pelelas dan sebagainya.

Seramik boron nitrida heksagon terutamanya terdiri daripada BN, struktur kristal adalah sistem kristal heksagon, struktur boron nitrida heksagon dan prestasi serupa dengan grafit, jadi ia dipanggil "dakwat batu putih", kekerasan rendah, boleh dipotong dengan pelincir diri, boleh dibuat daripada galas suhu tinggi pelincir sendiri, acuan membentuk kaca.

Alat seramik

Komponen utama karbida bersimen ialah karbida dan pengikat, karbida terutamanya WC, TiC, TaC, NbC, VC, dll., dan pengikat terutamanya kobalt (Co). Berbanding dengan keluli alat, karbida bersimen mempunyai kekerasan yang tinggi (sehingga 87~91HRA), kekerasan terma yang baik (kira-kira 1000 ℃ rintangan haus yang sangat baik), apabila digunakan sebagai alat, kelajuan pemotongan meningkat sebanyak 4~7 kali daripada kelajuan tinggi keluli, dan hayat meningkat sebanyak 5~8 kali, kelemahannya ialah kekerasannya terlalu tinggi, rapuh, sukar untuk dimesin, jadi ia sering diperbuat daripada bilah dan dikimpal pada bar alat. Karbida digunakan terutamanya untuk alat pemesinan; Pelbagai acuan, termasuk lukisan die, lukisan die, sejuk heading die; Pelbagai jenis mata gerudi digunakan dalam alat perlombongan, geologi dan petroleum.

Berlian Berlian asli (berlian) sebagai hiasan yang berharga, dan berlian sintetik digunakan secara meluas dalam industri, berlian adalah bahan yang paling sukar dalam alam semula jadi, tetapi juga mempunyai modulus elastik yang sangat tinggi; Kekonduksian terma berlian adalah yang tertinggi di antara bahan yang diketahui; Berlian mempunyai sifat penebat yang baik. Berlian boleh digunakan sebagai gerudi, alat pemotong, alat pengisar, wayar lukisan mati, alat pembalut; Alat berlian untuk pemesinan ultra ketepatan untuk mencapai kemasan cermin. Walau bagaimanapun, kestabilan haba alat berlian adalah lemah, dan pertalian unsur kumpulan besi adalah besar, jadi ia tidak boleh digunakan untuk memproses besi, aloi berasaskan nikel, dan pemprosesan utama logam bukan ferus dan bukan logam, digunakan secara meluas dalam seramik, kaca, batu, konkrit, permata, akik dan pemprosesan lain.

Cubic boron nitride (CBN) mempunyai struktur kristal padu, kekerasannya tinggi, kedua selepas berlian, dengan kestabilan haba dan kestabilan kimia lebih baik daripada berlian, boleh digunakan untuk mengeras keluli, besi tuang tahan haus, bahan semburan haba dan nikel dan pemprosesan pemotongan bahan sukar lain. Boleh dijadikan alat pemotong, pelelas, lukisan die, dll

Seramik alat lain adalah alumina, zirkonia, silikon nitrida dan seramik lain, tetapi dari prestasi komprehensif dan aplikasi kejuruteraan tidak sebaik tiga seramik alat di atas.

Seramik berfungsi

Seramik berfungsi biasanya mempunyai sifat fizikal yang istimewa, melibatkan lebih banyak bidang, seramik berfungsi yang biasa digunakan ialah seramik dielektrik, seramik optik, seramik magnet, seramik semikonduktor.

Seramik halus

Seramik halus telah muncul dalam bahan seramik, yang menerajui dunia bahan baharu dengan sifat cemerlang seperti rintangan suhu tinggi, kekuatan super dan pelbagai fungsi. Seramik halus merujuk kepada seramik berprestasi tinggi yang disinter melalui proses kawalan ketepatan menggunakan sebatian bukan organik sintetik ketulenan tinggi yang ditapis sebagai bahan mentah, jadi ia juga dikenali sebagai seramik termaju atau seramik baharu. Terdapat banyak jenis seramik halus, yang boleh dibahagikan secara kasar kepada tiga kategori - seramik struktur, seramik elektronik dan bioseramik.

Seramik berstruktur

Seramik ini digunakan terutamanya untuk membuat bahagian struktur. Beberapa meterai, galas, alat, injap bola, pelapik silinder, dan lain-lain dalam industri mekanikal kerap mengalami geseran dan bahagian yang mudah dipakai, dengan pembuatan logam dan aloi kadangkala tidak digunakan untuk jangka masa yang lama akan rosak, dan struktur maju. bahagian seramik boleh menahan "payah" ini.

Seramik elektronik

Seramik berfungsi yang digunakan untuk penghasilan komponen elektronik dan komponen struktur sistem elektronik. Sebagai tambahan kepada sifat mekanikal seperti kekerasan yang tinggi, seramik ini boleh menjadi "tidak peduli" kepada perubahan dalam persekitaran sekeliling, iaitu, mereka mempunyai kestabilan yang sangat baik, yang merupakan prestasi yang sangat penting untuk komponen elektronik, dan boleh menahan suhu tinggi.

Bioseramik

Bioseramik ialah bahan seramik yang digunakan untuk mengeluarkan sistem "otot tulang" manusia untuk membaiki atau menggantikan organ atau tisu manusia.

Fountyl Technologies PTE Ltd, memberi tumpuan kepada industri pembuatan semikonduktor, produk utama termasuk: Pin chuck, poros ceramic chuck, seramik end effector, seramik square rasuk, seramik spindle, dialu-alukan untuk menghubungi dan rundingan！