Šta je napredna keramika?

(Šta je to napredna keramika?)

Keramički materijali koji se koriste u inženjerskim aplikacijama mogu se podijeliti na tradicionalnu keramiku i specijalnu keramiku.

Glavne sirovine tradicionalne keramike su glina (Al2O3·2SiO2·H2O), kvarc (SiO2) i feldspat (K2O·Al2O3·6SiO2).

Specijalna keramika se naziva i moderna keramika ili napredna keramika. Prema različitim namjenama, može se podijeliti na strukturnu keramiku i funkcionalnu keramiku, kao što su piezoelektrična keramika, magnetna keramika, kondenzatorska keramika, keramika za visoke temperature i tako dalje.

Visokotemperaturna keramika uključuje oksidnu keramiku, karbidnu keramiku, boridnu keramiku i nitridnu keramiku.

Oksidna keramika:

Svojstva oksidne keramike:

Tačka topljenja je uglavnom iznad 2000 ℃, a temperatura pečenja je oko 1800 ℃. Na temperaturi pečenja, čestice oksida se brzo sinteruju, a čvrsta površinska reakcija se javlja između čestica, što rezultira formiranjem velikih keramičkih kristala (jednofazni), ili se proizvodi mala količina plina.

Čvrstoća oksidne keramike opada sa porastom temperature, ali zadržava visoku čvrstoću ispod 1000 ℃ i malo se menja sa temperaturom.

Čista oksidirana keramika je dobar strukturni materijal za otpornost na vatru na visokim temperaturama, a keramika neće proizvoditi oksidaciju ni pod kojim okolnostima.

Oksidna keramika uključuje:

Aluminijum keramika Al2O3

Struktura glinice je da je O usko raspoređen u heksagonalnoj strukturi, a Al zauzima međuprostornu poziciju. U prirodi ima vrlo malo čiste glinice. U zavisnosti od količine nečistoća, glinica može biti crvena ili plava. U stvarnoj proizvodnji, sadržaj Al2O3 glinice keramike može se podijeliti na 75,95,99 i druge vrste porculana.

Tačka topljenja glinice je čak 2050 ℃, i ima dobru otpornost na oksidaciju i visoku tvrdoću, a tvrdoća mikrokristalnog crvenog korunda može doseći 1200 ℃. Obično se koristi u proizvodnji kalupa za izvlačenje metalne žice i alata za rezanje kaljenog čelika.

Cirkonijum keramika

Tačka topljenja cirkonijum keramike je iznad 2700 ℃ i može izdržati visoku temperaturu od 2300 ℃. Preporučena temperatura je 2000 ℃ ~ 2200 ℃. Stoga se može koristiti kao materijal za izolaciju reaktora. Cirkonijum kao aditiv može značajno poboljšati čvrstoću i žilavost keramike i proizvesti cirkonijum kaljenu keramiku (PSZ).

Cirkonijum kaljena keramika ima višefaznu strukturu i može imati tri različite kristalne strukture na različitim temperaturama i pritiscima, tako da naprezanje može izazvati faznu transformaciju i faznu transformaciju kaljenja pod odgovarajućim uslovima i značajno poboljšati žilavost loma. Cirkonijum kaljeni keramički materijal od aluminijevog oksida ima čvrstoću od 1200 MPa i žilavost loma od 15 MPa m.

Cirkonijum kaljena keramika ima svojstva da zadovolji zahtjeve kalupa za vruću ekstruziju i ima karakteristike otpornosti na visoke temperature, otpornosti na koroziju i otpornosti na habanje, posebno pod visokim temperaturama i pritiskom i malim trajnim deformacijama. prikladniji je za kalupe za vruću ekstruziju nego volfram karbid, cementni karbid na bazi nikla ili kobalta.

Tvrdoća cirkonijumom kaljene keramike je veća od tvrdoće metala, njena žilavost je veća od one obične keramike, a ima visoku hemijsku stabilnost i otpornost na visoke temperature od najmanje 800 ℃. Temperatura kalupa za ekstruziju metalnog praha može doseći 600 ℃, a matrica za ekstruziju bakrene šipke radi na 950 ℃. Vijek trajanja matrice izrađene od cirkonijumom kaljene keramike je desetine puta duži od matrice od cementnog karbida. Čvrstoća na savijanje PSZ-a koji sadrži magnezijum može doseći 400 MPa.

Nedostaci cirkonijumom kaljene keramike su neduktilnost, niska toplotna provodljivost i neusklađenost između termičkog širenja i metalnih materijala, što treba uzeti u obzir pri projektovanju i upotrebi. Cirkonij i njegove odlične performanse u proizvodnji matrice za izvlačenje žice, matrice za izvlačenje itd., često se koriste u procesu dubokog izvlačenja nehrđajućeg čelika.

Karbidna keramika:

Karbidna keramika uključuje silicijum karbid, borov karbid, cerij karbid, molibden karbid, niobijum karbid, cirkonijum karbid, titanijum karbid, vanadijum karbid, volfram karbid, tantal karbid i tako dalje. Ova vrsta karbida ima visoku tačku topljenja, tvrdoću i otpornost na habanje, ali nisku otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama (oko 900C ~ 1000 ℃) i visoku krtost.

Uglavnom se koristi kao materijal visoke temperature ili materijal velike snage u hemijskoj industriji, automobilskoj industriji, nuklearnoj industriji, industriji mikroelektronike, laseru i drugim poljima. U proizvodnji kalupa, često se koristi u kalupima za izvlačenje žice otpornim na habanje, otpornim na koroziju, kalupima za oblikovanje, vrućim kalupima za livenje pod pritiskom, keramičkim kalupima u obliku saća i tako dalje.

Svojstva karbidne keramike:

Karbidna keramika ima visoku tačku topljenja. Na primjer, tačka topljenja titanijum karbida je 3460 ℃, volfram karbida je 2720 ℃, a cirkonijum karbida je 3540 ℃.

Tvrdoća karbidne keramike je veća. Na primjer, bor karbid je najtvrđi materijal nakon dijamanta i kubnog bor nitrida.

Dobra toplotna provodljivost i hemijska stabilnost. Karbidna keramika ne reaguje sa kiselinom, pojedinačna metal-karbidna keramika ne reaguje sa kiselinom čak i ako se zagreje, a najstabilnija karbidna keramika čak ni ne korodira mešavinom azotne i fluorovodonične kiseline.

Karbidna keramika uključuje:

Keramika od silicijum karbida

Gustoća keramike od silicijum karbida je 3.2 × 10 kg/m3, čvrstoća na savijanje je 200 ℃ 250 MPa, čvrstoća na pritisak je (1000 ℃)1500 MPa, tvrdoća je 9.2, toplotna provodljivost je veoma visoka, koeficijent toplotnog širenja je vrlo mala i polako se oksidira na 900C ~ 1300 ℃.

Keramika od bor karbida

Keramika od borovog karbida ima visoku tvrdoću i jaku otpornost na abrazivno habanje, a njihova tačka topljenja je do 2450 ℃. Brzo će oksidirati na visokoj temperaturi i reagirati s vrućim ili rastopljenim željeznim metalima. Uglavnom se koriste kao abrazivi, ponekad se koriste u proizvodnji super-tvrdih alatnih materijala.

Boridna keramika

Svojstva boridne keramike

Odlične karakteristike pri visokim temperaturama. Opseg tačke topljenja je 1800 ℃ ~ 2500 ℃. Ima visoku temperaturnu otpornost na oksidaciju i radnu temperaturu je do 1400 ℃. Na visokoj temperaturi od 800 ℃, čvrstoća na savijanje se gotovo ne smanjuje, a smanjenje tvrdoće s porastom temperature je manje nego kod drugih materijala.

Sa visokom čvrstoćom. Na sobnoj temperaturi, žilavost loma KIC dostiže 30 MN/m rada, što je 6-8 puta više od reprezentativnog inženjerskog keramičkog silicijum karbida. Kada se veličina zrna B4C rafinira na 5 μm, jačina je 500 do 600 MPa, a kada je veličina zrna manja od 1 μm, jačina je veća od 1000 MPa.

Visoka tvrdoća i dobra otpornost na habanje. Tvrdoća je oko 1000 HV i ima visok modul smicanja. Otpornost na hemijsku eroziju, teško je ispariti, ali slaba otpornost na koroziju na visokim temperaturama i otpornost na oksidaciju.

Široko se koristi u nuklearnoj industriji, vazduhoplovstvu i drugim poljima. Uglavnom se koristi za visokotemperaturne ležajeve, mlaznice motora sa unutrašnjim sagorevanjem, razne uređaje za visoke temperature, uređaje koji se bave rastopljenim obojenim metalima, materijale za električne kontakte, materijale otporne na habanje i materijale alata, itd. U proizvodnji kalupa, često se koristi za proizvodnju strukturnih komponenti kalupa, komponenti otpornih na toplinu i tako dalje.

Boridna keramika uključuje:

Cirkonijum-borid keramika od cirkonijum-diborida (ZrB2), titanijum-diborida (TiB2), lantan-heksborida (LaB6), titan-borida, hrom-borida, molibden-borida i volfram-borida, itd.

Nitridna keramika.

Svojstva nitridne keramike:

Trisilicij tetra-nitridna keramika ima najbolju antioksidacijsku sposobnost, počinje aktivnu oksidaciju na 1400 ℃ i ima dobru otpornost na kemijsku koroziju. Neki također imaju posebnu mehaničku, dielektričnu ili toplinsku provodljivost.

Sinterovanje je teško. Prvo se proizvode visokokvalitetne praškaste sirovine, a zatim se keramički proizvodi izrađuju reakcijskim sinteriranjem nitriranja, sinteriranjem vrućim presovanjem, sinteriranjem vrućim izostatskim presovanjem i tako dalje.

Nitridna keramika uključuje:

Silicijum tetra-nitrid (Si3N4), bor-nitrid (BN), aluminijum-nitrid (AlN) itd.

Dobavljač napredne keramike

RBOSCHCO je pouzdan globalni dobavljač i proizvođač hemijskih materijala sa više od 12 godina iskustva u obezbeđivanju super visokokvalitetnih hemikalija i nanomaterijala. Kompanija izvozi u mnoge zemlje uključujući SAD, Kanadu, Evropu, UAE, Južnu Afriku, Tanzaniju, Keniju, Egipat, Nigeriju, Kamerun, Ugandu, Tursku, Meksiko, Azerbejdžan, Belgiju, Kipar, Češku Republiku, Brazil, Čile, Dubai, Japan, Koreja, Vijetnam, Tajland, Malezija, Indonezija, Australija, Njemačka, Francuska, Italija, Portugal, itd.

Kao vodeći proizvođač razvoja nanotehnologije, RBOSCHCO dominira tržištem. Naš profesionalni radni tim pruža savršena rješenja koja pomažu u poboljšanju efikasnosti različitih industrija, stvaranju vrijednosti i lakom suočavanju s različitim izazovima.

Ako tražite Al2O3 prah ili drugi napredni keramički prah, pošaljite e-mail. ( [email protected] )

(Šta je to napredna keramika?)