مقدمة وتطبيق سيراميك الألومينا

1.إدخال سيراميك الألومينا

سيراميك الألومينا هو مادة خزفية متقدمة مع الألومينا (Al2O3) كمركب كيميائي رئيسي ، والذي يستخدم على نطاق واسع في المجالات التقليدية ومجالات المواد الجديدة.
تشير سيراميك الألومينا عمومًا إلى خزفيات الألومينا التي تحتوي على نسبة تزيد عن 70٪.
إنها ليست فقط مادة حرارية تقليدية ومواد مقاومة للاهتراء ، ولكنها أيضًا مادة سيراميك إلكترونية مستخدمة على نطاق واسع.

1.1 مزايا سيراميك الألومينا

1.1.1 قوة ميكانيكية عالية ؛
1.1.2 مقاومة عالية ، أداء عزل كهربائي جيد ؛
1.1.3 صلابة عالية ؛
1.1.4 كثافة منخفضة ؛
1.1.5 نقطة انصهار عالية ، مقاومة للتآكل ، نقطة انصهار عالية ؛
1.1.6 استقرار كيميائي ممتاز.

1.2 عيوب سيراميك الألومينا

1.2.1 سيراميك الألومينا مادة ذات صلابة منخفضة ، ومقاومة ضعيفة للصدمات الحرارية ، ولا يمكنها تحمل التغيرات السريعة في درجات الحرارة ؛
1.2.2 مقاومة منخفضة التأثير ، من السهل كسرها ، ولا يمكنها مقاومة تأثير الضغط العالي ؛
1.2.3 سيراميك الألومينا مادة شديدة الهشاشة ، يصعب معالجتها ، ومعدل العائد منخفض.

2.تطبيق سيراميك الألومينا

2.1 سيراميك مقاوم للاهتراء

يتميز سيراميك الألومينا المقاوم للاهتراء بخصائص الصلابة العالية ومقاومة التآكل ومقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة التآكل والسعر المنخفض. إنها مناسبة للتطبيقات الصناعية. لقد تم استخدامها على نطاق واسع في بطانات المزالق ، وأنظمة طحن الأسمنت ، وأنظمة طحن المواد الخام ، ونظام معالجة تكسير الخام ، ومروحة مروحة نقل مسحوق المواد الصلبة ، وبطانات الحماية من التآكل لنظام سحق محطة الطاقة التي تعمل بالفحم ونظام اختيار مسحوق مصنع الأسمنت ، إلخ .

التاريخ الفني الرئيسي للسيراميك المقاوم للتآكل:
محتوى سيراميك الألومينا: ≥92٪
الكثافة: ≥3.6 جم / سم 3
صلابة روكويل: ≥80 HRA
قوة الانضغاط: ≥850 ميجا باسكال
صلابة الكسر KΙC: ≥4.8MPa · m1 / 2
قوة الانحناء: ≥290MPa
الموصلية الحرارية: 20 واط / مك
معامل التمدد الحراري: 7.2 × 10-6 م / م ك

2.2 كرات طحن الألومينا

كرات طحن الألومينا مصنوعة من مسحوق الألومينا كمواد خام من خلال الخلط ، الطحن ، المسحوق (اللب ، صنع الطين) ، التشكيل ، التجفيف ، الحرق وغيرها من العمليات. محتوى الألومينا لكرات الطحن عالية الألمنيوم أعلى من 92٪ ، والمظهر أبيض كروي بقطر 1-100 مم.

ميزات كرات الألومينا:
تتميز كرة الألومينا بتآكل منخفض ، وصلابة عالية ، ومقاومة للتآكل ، ومقاومة للصدمات ، وأداء مستقر تحت ظروف درجات الحرارة العالية ، واقتصادية وعملية.

تطبيق كرات الألومينا:
إنها مناسبة لطحن وسائط مطاحن الكرة وطواحين التحريك وغيرها من المعدات ، ويمكن استخدامها في خام المعادن غير الحديدية ، ومواد مسحوق السيراميك الصناعية ، ومواد المسحوق غير المعدنية ، وثاني أكسيد التيتانيوم ، وصنع الورق ، والطلاء ، ومواد المسحوق الأخرى و مجالات أخرى.

2.3 أجزاء ومكونات سيراميك الألومينا

كنوع من المواد غير العضوية غير المعدنية ، فإن مواد سيراميك الألومينا لها خصائص لا تمتلكها العديد من المواد المعدنية ، مثل: القوة العالية ، الصلابة العالية ، معامل المرونة العالي ، مقاومة درجات الحرارة العالية ، مقاومة التآكل ، مقاومة التآكل ، مقاومة الأكسدة ، الحرارة مقاومة الصدمات.
إن عملية الإنتاج الحالية لسيراميك الألومينا ناضجة ، ويمكن تصنيع أجزاء سيراميك الألومينا بأشكال مختلفة غير قياسية وفقًا لتطبيقات خاصة ، لتحل محل المعدن كأجزاء رئيسية.
بناءً على مقاومة درجات الحرارة العالية لسيراميك الألومينا ، يمكن تصنيع السيراميك الخاص في قذائف عازلة لمكوك الفضاء ، ورؤوس حربية للصواريخ العابرة للقارات ، وأجزاء فوهة الصواريخ ، إلخ.
يحتوي سيراميك الألومينا على مجموعة واسعة من التطبيقات في المنتجات المدنية ، مثل غرف احتراق المحرك ، وتيجان المكبس ، والدوارات ، والدفاعات المقاومة للتآكل ، والأنابيب المقاومة للتآكل ، والمحامل ، والبطانات ، والصمامات الكروية ، والأختام ، والبراغي ، والفواصل ، وحلقات السيراميك ، والأنبوب ، … التي يمكن أن تحل محل المنتجات المعدنية في العديد من التطبيقات.
تتميز الأجزاء الخزفية المصنوعة من الألومينا بالعديد من الخصائص مثل درجة الحرارة العالية جدًا والصلابة العالية ونقطة الانصهار العالية ومقاومة التآكل العالية ومقاومة التآكل الحمضي والقلوي وعدم التوصيل والتوصيل غير المغناطيسي ومعامل التمدد المنخفض والخصائص الكهروضوئية الخاصة ، إلخ. ، ويمكن استخدامها في الفضاء ، والاتصالات ، والبترول ، والكهرباء ، والسيارات ، والإلكترونيات ، والطاقة الشمسية الكهروضوئية ، وبطاريات الطاقة الجديدة ، والمواد الكيميائية ، والمعدات الطبية ، والآلات الدقيقة ، ومعدات الاختبار البيولوجي ، والأتمتة الذكية والعديد من المجالات والصناعات الأخرى.

2.4 لوحة الدائرة

مادة الركيزة الخزفية الألومينا هي مواد الركيزة الأكثر اقتصادا وفعالية في تطبيقات الإلكترونيات الدقيقة. تتميز ركيزة الألومينا بنسبة 99.6٪ بموصلية حرارية ممتازة ، وقوة ميكانيكية ، وأداء عزل كهربائي ، ومتانة كيميائية ، وثبات في الأبعاد ، مما يجعلها الخيار الأول للدوائر الهجينة. يستخدم على نطاق واسع في دوائر الأغشية السميكة ، دوائر الأغشية الرقيقة ، الدوائر الهجينة ، المكونات متعددة الرقائق ووحدات IGBT عالية الطاقة.

الركيزة الخزفية الألومينا (Al2O3)
الركيزة الخزفية هي أ مادة تشبه الألواح تعتمد على السيراميك الإلكتروني الذي يشكل قاعدة دعم لمكونات الدوائر الغشائية ومكونات الترابط الخارجية.
تتميز الركيزة الخزفية بالمزايا الرئيسية لمقاومة درجات الحرارة العالية ، والعزل الكهربائي العالي ، وثبات العزل المنخفض وفقدان العازل ، والتوصيل الحراري الكبير ، والاستقرار الكيميائي الجيد ، ومعامل التمدد الحراري المماثل لتلك الخاصة بالمكون.
ومع ذلك ، فإن الركيزة الخزفية هشة ، وحجم الركيزة الخزفية صغير والتكلفة مرتفعة نسبيًا.
مواد الركيزة الخزفية شائعة الاستخدام هي Al2O3 و AlN و SiC و BeO و BN و zirconia وخزف الزجاج. على الرغم من أن الموصلية الحرارية للركيزة الخزفية من الألومينا ليست عالية (20W / m.K) ، نظرًا لعملية الإنتاج البسيطة نسبيًا والتكلفة المنخفضة والسعر المنخفض ، فقد أصبحت الركيزة الخزفية الأكثر استخدامًا.
تتميز ركيزة سيراميك الألومينا بمزايا التوصيل الحراري الجيد ، والعزل المستقر ، ومقاومة الصدمات الحرارية ، ومقاومة التآكل ، ومقاومة الأحماض والقلويات ، وما إلى ذلك ، ويمكن استخدامها في الدوائر المتكاملة الهجينة ذات الأغشية السميكة HTC ، وقواعد تبديد الحرارة الخزفية LED ، ووحدات الطاقة ، أجهزة أشباه الموصلات وغيرها من المجالات.

2.5 كرات خزفية خاملة (دعم محفز السيراميك)

إن الكرة الخزفية من الألومينا الخاملة ليست عرضة للتفاعلات الكيميائية ، كما أن قوامها الكثيف بطبيعته ، وامتصاص الماء المنخفض للغاية ، لا يعمل كعامل تجفيف.
تستخدم كرات سيراميك الألومينا الخاملة على نطاق واسع في صناعات البترول والكيماويات والأسمدة والغاز الطبيعي وصناعات حماية البيئة كمواد داعمة للتغطية وتعبئة برج للمحفزات في المفاعل.
معظمها عبارة عن مواد لملء القاع مثل مصنع الألياف الكيماوية ، ومصنع الألكيل بنزين ، ومصنع العطريات وغيرها من معدات تكرير التكسير المائي ، ومعدات الإصلاح التحفيزي ، ومعدات الأزمرة ، ومعدات إزالة الميثيل.
الكرة الخزفية من الألومينا الخاملة مقاومة لدرجة الحرارة والضغط المرتفعين ، وامتصاص الماء المنخفض ، والوظيفة الكيميائية المستقرة ، والحمض ، والقلويات والمذيبات الأخرى ، ويمكن أن تعوض عن التغيرات في درجات الحرارة أثناء الإنتاج ، وتتمتع باستقرار حراري جيد.
يتمثل التطبيق الرئيسي لكرات السيراميك الخاملة في زيادة نقاط توزيع الغاز أو السائل في المفاعل ، ودعم وحماية المحفز المنشط بقوة منخفضة.

2.6 السيراميك الرغوي

السيراميك الرغوي الألومينا هو أقدم أنواع السيراميك الرغوي المستخدم. مادة السيراميك الرغوي هي نوع من المواد المسامية ذات خصائص درجات الحرارة العالية. لديها مقاومة درجات الحرارة العالية ، مقاومة التآكل ، الكثافة المنخفضة ، المسامية العالية والقوة النوعية العالية. يستخدم على نطاق واسع في الكيمياء الحيوية ، المواد الطبية ، الكهربائية والإلكترونية ، ترشيح ذوبان المعدن ، مواد عزل الحرارة والصوت ، معالجة غاز عادم السيارات وغيرها من المجالات.

يعتبر سيراميك Al2O3 حاليًا أحد أكثر المواد الجديدة التي تمت دراستها واستخدامها على نطاق واسع. بالإضافة إلى التطبيقات المذكورة أعلاه ، فإنه يستخدم أيضًا على نطاق واسع في مجالات التكنولوجيا الفائقة الأخرى ، مثل الفضاء ، والصناعة العسكرية ، إلخ.