Kahulugan
Ang advanced ceramics ay kilala rin bilang technical ceramics o fine ceramics. Sa Asya, ang mga advanced na ceramics ay karaniwang tinatawag na industrial ceramics.
Ang mga advanced na ceramics ay ibang-iba sa pottery at porcelain, gaya ng ceramic tableware, sanitary pottery, ceramic sanitation, wall tiles at floor tiles para sa gusali. Sa pangkalahatan, ang mga palayok at porselana ay tinatawag na tradisyonal na keramika.
Ang mga advanced na ceramics ay inorganic at solid na materyal na hindi metal na elementong pinagsama ng mga ionic bond na may mga covalent bond.
Ang komposisyon ng pulbos ay mahigpit na kinokontrol sa proseso ng paggawa, pinili ang angkop na paraan ng pagbuo, sistema ng sintering at proseso ng precision machining upang gawin itong mga materyales na may perpektong pisikal na katangian.
Sa mas mahusay na pisikal na pagganap kumpara sa iba pang mga materyales, ang mga advanced na ceramics ay malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng mga semi-conductor, mga sasakyan at pang-industriyang makinarya.
Uri ng mga advanced na ceramic na materyales
Ngayon, mayroong isang malawak na hanay ng mga advanced na ceramic na materyales, kabilang ang:
Alumina
(Al2O3)
Ang alumina ceramics ay ang pinakamalawak na ginagamit na advanced na ceramic na materyal. Nag-aalok ito ng superior mechanical strength, electrical insulation, high frequency retention, thermal conductivity, heat resistance at corrosion resistance.
Zirconia
(ZrO2)
Ang Zirconia ceramics ay ang pinakamatibay at pinakamatigas na ceramic material sa mga advanced na ceramics. Ito ay ginagamit upang lumikha ng mga espesyal na blades para sa mataas na pagganap ng gunting, kutsilyo at precision beads, minsan ay itinuturing na imposibleng mga aplikasyon.
Zirconia-toughened Alumina
(ZTA)
Alumina based ceramics zirconia, o sabihin, alumina/zirconia composite ceramics
Steatite
(MgO•SiO2)
Ang Steatite ay isang magnesium silicate na materyal na may mataas na electrical resistance sa mataas na temperatura, magandang mekanikal na lakas at isang napakababang dielectric loss factor, na ginamit sa loob ng maraming dekada bilang mga insulator o enclosure para sa mga de-koryenteng bahagi.
Bukod pa rito, ang steatite ceramics ay isang mahusay na materyal para sa electrical engineering dahil madali itong mahubog sa iba’t ibang uri ng mga anyo tulad ng mga washer, bushings, resistor form at spacer.
Silicon Carbon
(SiC)
Ang artipisyal na tambalang ito ay na-synthesize mula sa silica sand at carbon. Nagbibigay ito ng pinakamahusay na kumbinasyon ng heat resistance, light weight at corrosion resistance, at pinapanatili ang lakas nito sa mataas na temperatura (1,500 ℃).
Silicon Nitride
(Si2N4)
Kabilang sa mga advanced na ceramic na materyales, ang magaan, corrosion resistant na materyal na ito ay nag-aalok ng pinakamataas na antas ng tibay at thermal shock resistance sa mataas na temperatura, na ginagawa itong perpekto para sa paggamit sa mga bahagi ng engine.
Mga Katangian ng Advanced na Ceramic Materials
Mga katangiang elektrikal
Electrical Insulation
Ang mga advanced na ceramics ay mga insulating material na hindi nagsasagawa ng kuryente.
Dielectricity
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay naging isang kailangang-kailangan na materyal para sa paggawa ng mga capacitor at electronic na bahagi na malawakang ginagamit sa mga produkto tulad ng mga computer, telebisyon at mga mobile phone.
Ang mga capacitor ay nagsisilbing “mga controller ng trapiko” sa loob ng isang electronic circuit sa pamamagitan ng pagdadala ng kuryente sa ilang bahagi, pansamantalang pagharang sa kuryente, o pagharang lamang ng ilang uri ng mga signal ng kuryente.
Conductivity
Bagama’t ang mga advanced na ceramics ay karaniwang mga insulating material na humaharang sa kuryente, ang semiconductor ceramics ay maaaring likhain upang magsagawa ng kuryente depende sa kanilang temperatura at sa antas ng boltahe na inilapat.
Super-conductivity
Mga katangiang pisikal
Katigasan
Ang tampok na lagda ng mga advanced na ceramic na materyales ay ang kanilang matinding tigas; bilang resulta, mayroon silang mahalagang paggamit sa mga application na may mataas na pagganap.
Ang tigas ng alumina ceramics ay halos 3 beses kaysa sa hindi kinakalawang na asero. Ang matinding tigas na ito ay isa sa maraming kakaibang katangian na gumagawa ng mga advanced na ceramics na “super materials” para sa modernong teknolohiya.
Katigasan
Ang mga advanced na ceramics ay nagtataglay ng mataas na tigas, na sinusukat sa pamamagitan ng pag-inspeksyon sa elasticity ng isang ispesimen pagkatapos mag-apply ng load.
Ang mga keramika ay mga materyales na nagpapakita ng hindi gaanong nababanat na pagpapapangit sa ilalim ng pagkarga ay nagtataglay ng mas mataas na antas ng katigasan.
Katigasan ng Bali
Sinusukat ng tibay ng bali ang paglaban ng isang fissured na materyal sa pagkabali .
Kahit na ang mga advanced na ceramic na materyales sa pangkalahatan ay nagtataglay ng mababang fracture toughness, ang partially-stabilized zirconia, na ginagamit para sa mga produkto tulad ng gunting at kutsilyo, ay nag-aalok ng makabuluhang pagpapabuti sa fracture-toughness.
Specific Gravity (Density)
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay may mas mababang specific gravity (density) kaysa sa mga high-strength na metal. Sa loob ng parehong dami, maraming mga advanced na ceramic na materyales ang tumitimbang lamang ng kalahati ng metal.
Mga Katangian ng Kemikal
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay nagtataglay ng mataas na antas ng katatagan ng kemikal. Bilang resulta, ang mga advanced na ceramic na materyales ay lubos na lumalaban sa kemikal na kaagnasan.
Mga kemikal — kabilang ang hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, sodium hydroxide at hydrofluoric acid. Ang mga resulta ay nasuri, at ang mga materyales na natutunaw sa medyo malalaking dami ay natukoy na mas sensitibo sa mga kemikal.
Mga Thermal Property
Paglaban sa init
Ang mga tradisyonal na ceramic na materyales, kabilang ang mga brick at tile, ay kilala sa kanilang kakayahang makatiis ng mataas na temperatura. Nagsisimulang matunaw o mabulok ang alumina ceramics sa mga temperaturang higit sa 1,800 ℃, mas mataas kaysa sa natutunaw na punto ng mga metal na materyales.
Thermal Expansion
Mababang Thermal Expansion
Kapag pinainit ang mga materyales, tumataas ang laki at volume ng mga ito sa maliliit na pagtaas, sa isang phenomenon na kilala bilang thermal expansion. Ang coefficient ratio ng thermal expansion ay nagpapahiwatig kung gaano lumalawak ang isang materyal sa bawat 1 ℃ na pagtaas ng temperatura. Ang iba’t ibang materyal ay may iba’t ibang thermal expansion. Ang mga advanced na ceramic na materyales ay may mababang coefficient ng thermal expansion — mas mababa sa kalahati ng mga stainless steel.
Thermal Conductivity
Ang pag-aari ng init na ipinadala sa pamamagitan ng isang materyal ay tinatawag na thermal conductivity.
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay nag-aalok ng malawak na hanay ng thermal conductivity.
Sa mga advanced na ceramic na materyales, ang ilang mga materyales ay nagtataglay ng mataas na antas ng conductivity at naglilipat ng init nang maayos, habang ang iba ay nagtataglay ng mababang antas ng conductivity at naglilipat ng mas kaunting init.
Ang silicone carbide transfer heat ay partikular na mahusay habang ang zirconia ceramics ay epektibong humaharang sa init at ang koepisyent ng thermal conductivity ay mababa — mga 1/10 ng stainless steel.
Advanced na proseso ng pagmamanupaktura ng keramika
Paggiling at paghahalo ng hilaw na materyal, pag-spray at pagpapatuyo
Ang mga hilaw na materyales na ginamit sa paggawa ng mga advanced na ceramics (kilala rin bilang “technical ceramics”) ay kinabibilangan ng mga inorganic na solid powder na may tumpak na kontroladong kadalisayan, laki ng particle at distribusyon. Ang mga hilaw na materyales na ito ay binuo para sa mga partikular na katangian at functionality, pagkatapos ay hinaluan ng isang binding agent o binder.
Paghubog
Karaniwang paraan ng paghubog:
Dry pressing, Injection at casting, HIP, CIP
Pagpaputok
(sintering)
Ang hugis berdeng katawan ay pinaputok sa matinding init sa mga hurno na kinokontrol ng temperatura.
Ang pagpapaputok ay nag-aalis ng kahalumigmigan at mga binder. Sa karagdagang pagpapaputok, ang mga particle ng pulbos ay pinagsasama-sama at ang mga produkto ay lumiliit dahil sa pinababang porosity. Ang prosesong ito ay nagreresulta sa mga produkto ng matinding densidad at tigas.
Machining at Polishing
(pagtatapos sa ibabaw)
Inspeksyon at Pag-iimpake
Mga Advanced na Ceramic Materials Application
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay isang uri ng bagong materyal na may malawak na hanay ng mga aplikasyon.
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay nagbibigay ng perpektong solusyon at isang cost-effective, mataas na pagganap na alternatibo sa mga tradisyonal na materyales tulad ng mga metal, plastik at salamin.
Ang mga advanced na ceramic na materyales ay maaaring gawin sa iba’t ibang anyo (mga ceramic na bahagi ng iba’t ibang hugis, iba’t ibang dimensyon at iba’t ibang tolerance) para sa iba’t ibang industriya, tulad ng
Mga de-koryenteng bahagi (materyal na pansuporta, mga mounting bracket, insulator at resistors);
Rotor, combustors, ceramic brake at tambutso;
Laser positioning mirrors at packaging;
Unit ng proteksyon (ceramic armor at bulletproof board);
Ceramic furnace radiant heaters;
Ceramic hot gas filtration;
Ceramic fuel cell lamad;
Mga seramik na substrate;
Mga filter ng ceramic na diesel engine at mga bahagi ng fuel injector;
Mga gabay sa tela at wire thread;
Abrasion ceramic liners;
Ceramic grinding media
Advanced Ceramics Supplier 