Что такое современная керамика?
«Современная керамика» также известна как «техническая керамика» или «тонкая керамика»; в Азии ее обычно называют «промышленной керамикой».
Современная керамика – это неорганические и твердые материалы, которые представляют собой неметаллический элемент, объединенный ионными связями с ковалентными связями.
Состав порошка строго контролируется в процессе производства, выбирается подходящий метод формования, система спекания и прецизионный процесс обработки, чтобы получить материалы с идеальными физическими характеристиками.
Обладая лучшими физическими характеристиками по сравнению с другими материалами, современная керамика широко используется в таких областях, как полупроводники, автомобили и промышленное оборудование.
Вид усовершенствованной керамики
Глинозем (Al2O3)
Керамика из глинозема и является наиболее широко используемым материалом. Он обеспечивает превосходную механическую прочность, электрическую изоляцию, удержание высоких частот, теплопроводность, термостойкость и коррозионную стойкость. Сапфир – это монокристаллическая форма оксида алюминия.
Цирконий (ZrO2)
Цирконий – самый прочный и прочный материал среди современной керамики. Он используется для создания специальных лезвий для высокопроизводительных ножниц, ножей и прецизионных бусинок, которые когда-то считались невозможными.
Стеатит
Стеатит – это силикат магния, обладающий низким электрическим сопротивлением при высоких температурах, хорошей механической прочностью и очень низким коэффициентом диэлектрических потерь, который в течение многих десятилетий использовался в качестве изоляторов или кожухов для электрических компонентов.
Кроме того, стеатит является превосходным материалом для электротехники, поскольку его можно легко спекать в различные формы, такие как шайбы, втулки, формы резисторов и пространства.
Кремний-углерод (SiC)
Это искусственное соединение синтезируется из кварцевого песка и углерода. Он обеспечивает наилучшее сочетание термостойкости, легкости и коррозионной стойкости, а также сохраняет свою прочность при высоких температурах (1500 ° C).
Нитрид кремния (Si2N4)
Среди передовой керамики этот легкий, устойчивый к коррозии материал обеспечивает высочайший уровень прочности и стойкости к тепловому удару при высоких температурах, что делает его идеальным для использования в компонентах двигателей.
Характеристики современной керамики
Электрические свойства
Электроизоляция
Современная керамика – это изоляционные материалы, не проводящие электричество.
Диэлектричество
Современная керамика стала незаменимым материалом для производства конденсаторов и электронных компонентов, которые широко используются в таких продуктах, как компьютеры, телевизоры и мобильные телефоны.
Конденсаторы служат «регуляторами движения» в электронной схеме, проводя электричество к определенным частям, временно блокируя электричество или блокируя только определенные типы электрических сигналов.
Электропроводность
Хотя передовая керамика, как правило, является изоляционным материалом, блокирующим электричество, полупроводниковая керамика может быть создана для проведения электричества в зависимости от их температуры и уровня приложенного напряжения.
Сверхпроводимость
Физические свойства
Твердость
Отличительной чертой современной керамики является ее чрезвычайная твердость; в результате они имеют ценное применение в высокопроизводительных приложениях.
Твердость глиноземной керамики почти в 3 раза выше, чем у нержавеющей стали. Эта чрезвычайная твердость – одно из многих уникальных свойств, которые делают прекрасную керамику «суперматериалами» для современных технологий.
Жесткость
Современная керамика обладает высокой жесткостью, которая измеряется путем проверки эластичности образца после приложения нагрузки.
Материалы, которые демонстрируют меньшую упругую деформацию под нагрузкой, обладают более высоким уровнем жесткости.
Вязкость разрушения
Вязкость разрушения измеряет сопротивление материала с трещинами растрескиванию.
Хотя усовершенствованная керамика обычно обладает низкой вязкостью разрушения, частично стабилизированный диоксид циркония, используемый в таких изделиях, как ножницы и ножи, обеспечивает значительное улучшение вязкости разрушения.
Удельный вес (плотность)
Современная керамика имеет более низкий удельный вес (плотность), чем высокопрочные металлы. В том же объеме многие современные керамические материалы весят только половину металла.
Химические свойства
Современная керамика обладает высокой химической стабильностью.
В результате современные керамические материалы обладают высокой устойчивостью к химической коррозии.
химические вещества – включая соляную кислоту, серную кислоту, азотную кислоту, гидроксид натрия и плавиковую кислоту. Результаты были проанализированы, и материалы, растворенные в относительно больших количествах, оказались более чувствительными к химическим веществам.
Тепловые свойства
Термостойкость
Обычная керамика, включая кирпич и плитку, хорошо известна своей способностью выдерживать высокие температуры.
Керамика из оксида алюминия начинает плавиться или разлагаться при температурах выше 1800 ℃, что намного выше, чем температура плавления металлических материалов.
Тепловое расширение
Низкое тепловое расширение
Когда материалы нагреваются, их размер и объем увеличиваются небольшими приращениями – это явление известно как тепловое расширение. Коэффициент теплового расширения показывает, насколько материал расширяется при повышении температуры на 1 ℃.
Разные материалы имеют разное тепловое расширение. Усовершенствованная керамика имеет низкий коэффициент теплового расширения – менее половины, чем у нержавеющих сталей.
Теплопроводность
Свойство тепла, передаваемого через материал, называется теплопроводностью.
Усовершенствованная керамика обладает широким диапазоном теплопроводности.
Среди передовой керамики некоторые материалы обладают высокими уровнями проводимости и хорошо передают тепло, в то время как другие обладают низким уровнем проводимости и передают меньше тепла.
Карбид кремния особенно хорошо передает тепло, в то время как керамика из диоксида циркония эффективно блокирует тепло, а коэффициент теплопроводности низкий – примерно 1/10 от коэффициента теплопроводности нержавеющей стали.
Усовершенствованный процесс производства керамики
Измельчение и смешивание сырья, измельчение и сушка
Сырье, используемое при производстве современной керамики (также известной как «тонкая керамика»), включает неорганические твердые порошки с точно контролируемой чистотой, размером частиц и распределением. Это сырье разработано с учетом определенных свойств и функций, а затем смешано со связующим или связующим.
Типовой метод моделирования:
Сухое прессование, инжекция и литье, HIP, CIP
Спекание
Тело зеленой формы обжигается при очень высокой температуре в духовках с регулируемой температурой.
Стрельба удаляет влагу и вяжущие вещества. При дополнительном обжиге частицы порошка спекаются, а изделия усаживаются из-за уменьшения пористости. В результате этого процесса получаются продукты с очень высокой плотностью и твердостью.
Обработка и полировка (обработка поверхности)
Осмотр и упаковка
Передовые керамические приложения
Усовершенствованная керамика – это новый материал для широкого спектра применений.
Современные керамические изделия представляют собой идеальное решение и экономичную, высокопроизводительную альтернативу традиционным материалам, таким как металлы, пластмассы и стекло.
Из современных керамических материалов могут быть изготовлены различные компоненты для различных отраслей промышленности, например:
Электрические компоненты (подкладочный материал, монтажные кронштейны, изоляторы и резисторы);
Роторы, камеры сгорания, керамические тормоза и выхлоп;
Упаковка для зеркал и лазерного позиционирования;
Блок защиты (керамическая броня и пуленепробиваемая пластина);
Лучистые печные обогреватели;
Фильтрация горячего газа;
Мембраны топливных элементов;
Фильтры дизельных двигателей и детали топливных форсунок;
Нитенаправители для текстильных и проволочных ниток;
Покрытия абразивные;
Мелющие средства.
Advanced Ceramics Supplier 