Keramiikka ja Keramiikka

Keramiikka on eräänlainen tiheä kiinteä aine, joka on valmistettu pääasiassa alumiinisilikaatista ja muodostuu useiden teknologisten käsittelyjen, kuten hienon murskauksen, sekoittamisen, muovauksen, kuivaamisen ja korkean lämpötilan sintrauksen, jälkeen. Pääraaka-aineina ovat savi, mineraalit ja muut epäorgaaniset yhdisteet. Käytettyjen raaka-aineiden ja rakenteen mukaan keraamiset tuotteet voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: edistyneeseen eli hienokeramiikkaan ja perinteiseen keramiikkaan.

Perinteistä keramiikkaa

Perinteistä keramiikkaa perustuvat luonnon mineraaliraaka-aineisiin, kuten saveen, kvartsiin ja maasälpään, jotka jalostetaan ja valmistetaan tuotteiksi. Sitä käytetään yleensä päivittäiskeramiikassa, rakennuskeramiikassa, teollisuuskeramiikassa, koristetaidekeramiikassa jne. Esimerkiksi ruokailuvälineissä, teesettiissä, maljakoissa ja muissa kotitaloustavaroissa; seinä- ja lattialaatoissa, wc-istuimissa, pesualtaissa jne.; eristeissä, kemikaalisäiliöissä jne.; tai veistoksissa ja käsitöissä. Näistä savi antaa plastisuutta ja tarttuvuutta sintrauksen aikana, kvartsi (SiO2) lisää kovuutta ja kulutuskestävyyttä ja auttaa vähentämään lämpölaajenemiskerrointa, ja maasälpä (KAlSi3O8 – NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8) toimii sulatusaineena, joka auttaa alentamaan sintrauslämpötilaa ja antaa tuotteelle lasimaisen kiillon. Muita lisättäviä ainesosia ovat kalkkikivi, dolomiitti, talkki jne. ominaisuuksien tai värin säätämiseksi. Perinteiset keramiikkatuotteet sintrataan laajalla lämpötila-alueella riippuen tietystä koostumuksesta ja halutuista ominaisuuksista. Keraamit voidaan jakaa kolmeen yleiseen luokkaan: matalapolttoiset keramiikat (esim. savitavarat), joiden lämpötila on noin 900–1,200 1,200 °C; keskipolttoiset keramiikat, joiden lämpötila on noin 1,350 1,350–1,400 XNUMX °C; ja korkeapolttoiset keramiikat (esim. posliini): joiden lämpötila on yleensä yli XNUMX XNUMX °C ja joskus jopa XNUMX XNUMX °C.

Perinteinen keramiikka on suhteellisen kovaa, mutta ei yhtä kovaa kuin hienokeramiikka, ja tiheys vaihtelee tyypin mukaan; keramiikka on kevyempää ja posliini tiheämpää, joten keramiikalla on korkea vedenimeytymisnopeus, kun taas posliini imee vettä tuskin lainkaan. Lämmönkestävyyden ja mekaanisen lujuuden suhteen perinteisen keramiikan lämmönkestävyys on hyvä, mutta jyrkät lämpötilaerot voivat johtaa repeämiseen, ja sen mekaaninen lujuus voi vaihdella keskitasoisesta korkeaan keramiikan tyypistä ja valmistusprosessista riippuen. Kemiallinen stabiilius on suhteellisen hyvä, ja se osoittaa hyvää kestävyyttä useimmille hapoille ja emäksille.

Yleisesti ottaen perinteiset keramiikkatuotteet ovat halvempia valmistaa, helpompia massatuottaa, niillä on erinomainen korroosionkestävyys ja estetiikka, ne osoittavat erinomaista lämmöneristystä joissakin sovelluksissa, ja niillä on pitkä taitoperinne ja suuri kulttuuriarvo. Hienokeramiikkaan verrattuna perinteisillä keramiikkatuotteilla on kuitenkin alhaisempi mekaaninen lujuus ja kulutuskestävyys, ja ne ovat alttiimpia lämpöshokeille ja rikkoutumiselle. Ne kuluttavat myös enemmän energiaa tuotannon aikana ja niitä on vaikeampi muovata monimutkaisiin muotoihin.

Edistynyttä keramiikkaa

Edistynyttä keramiikkaa, joka tunnetaan myös nimellä tekninen keramiikka, insinöörikeramiikka tai korkean suorituskyvyn keramiikka, ovat keraamisia materiaaleja, joilla on erinomaiset ominaisuudet ja jotka on valmistettu erittäin puhtaista synteettisistä raaka-aineista tarkasti kontrolloiduilla tuotantoprosesseilla. Perinteisiin keramiikoihin verrattuna edistyneet keramiikat eroavat merkittävästi koostumuksen valinnan, valmistusprosessin ja lopputuotteen suorituskyvyn suhteen. Esimerkiksi oksideja [alumiinioksidi (Al₂O₃), zirkoniumoksidi (ZrO₂) jne.] käytetään yleisesti rakenne- ja toiminnallisissa keramiikoissa; nitridejä [esim. piinitridiä (Si₃N₄)], joita käytetään laajalti korkeissa lämpötiloissa niiden suuren lujuuden ja lämmönkestävyyden vuoksi; ja karbideja [piikarbidi (SiC)], jotka ovat erittäin kovia ja kulutusta kestäviä ja sopivat äärimmäisiin olosuhteisiin; borideilla [boorikarbidi (B₄C) ja titaanidiboridi (TiB₂)] on erinomainen kulutuskestävyys ja lämmönkestävyys; ja muita materiaaleja, kuten fosfaatteja, fluorideja ja muita erikoisyhdisteitä, valitaan erityistarpeisiin. Nämä materiaalit on usein käsiteltävä hienoksi puhtauden ja hiukkaskokojakauman varmistamiseksi paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.

Edistyneiden keraamien sintrauslämpötilat ovat yleensä korkeammat kuin perinteisten keraamien materiaalityypistä riippuen. Esimerkiksi alumiinioksidikeraamien sintraus vaatii noin 1600–1800 °C:n, piinitridikeraamien noin 1700–2000 °C:n, piikarbidikeraamien noin 2000–2200 °C:n ja zirkoniumoksidikeraamien noin 1450–1600 °C:n lämpötilan.

Koska edistyneillä keraamisilla materiaaleilla on erittäin korkeat sulamispisteet, käytetään usein erityisiä sintrausmenetelmiä, kuten kuumapuristussintrausta, reaktiosintrausta, purkausplasmasintrausta (SPS) ja mikroaaltosintrausta tiivistämisen edistämiseksi ja mikrorakenteen parantamiseksi. Tämän seurauksena edistyneiden keraamien korkea lujuus ja kovuus ylittävät huomattavasti metallien ja muiden perinteisten materiaalien lujuuden ja kovuuden, ja tietyillä edistyneillä keraamisilla materiaaleilla (esim. piikarbidilla) on alhaisempi tiheyspaino, mikä tekee niistä sopivia kevyisiin malleihin. Lisäksi monet edistyneet keraamit ovat erinomaisia ​​sähköeristeitä ja kestävät erittäin korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee niistä sopivia käytettäväksi ilmailu- ja avaruustekniikan sekä moottorien osissa. Ne ovat erittäin kestäviä korroosiota ja hapettumista vastaan ​​ja kestävät hyvin useimpia kemikaaleja. Jotkut materiaalit (kuten hydroksiapatiitti) ovat bioyhteensopivia ja niitä voidaan käyttää lääketieteellisissä implanteissa. Sen erityisiä toimintoja, kuten pietsosähköisyyttä, ferrosähköisyyttä, magnetismia jne., voidaan käyttää elektroniikkakomponenteissa ja muilla korkean teknologian aloilla.

Edistykselliset keramiikat tarjoavat erinomaisia ​​mekaanisia ominaisuuksia, kuten suuren lujuuden, kovuuden ja kulutuskestävyyden; hyvän terminen ja kemiallinen stabiilisuuden; mukautettavia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia tiettyihin sovelluksiin; pitkän käyttöiän ja luotettavuuden; alhaisemmat huoltokustannukset; ja ne ovat ympäristöystävällisiä, myrkyttömiä ja kierrätettäviä. Valmistusprosessi on kuitenkin monimutkainen ja kallis; materiaali on hauras ja hauras, mikä rajoittaa tiettyjä sovellusskenaarioita; työstö on vaikeaa, erityisesti monimutkaisen muotoisten osien osalta; ja tuotantomittakaava on suhteellisen pieni, ja markkinoilla on rajoitetusti saatavilla.

Kaiken kaikkiaan haasteista huolimatta edistyneillä keramiikoilla on keskeinen rooli useilla korkean teknologian aloilla erinomaisen suorituskykynsä ansiosta, ja ne laajenevat jatkuvasti uusiin sovelluksiin teknologian kehittyessä.

Toimittaja

Kehittynyt keramiikka on 17. lokakuuta 2012 perustettu korkean teknologian yritys, joka on sitoutunut keraamisten materiaalien ja tuotteiden tutkimukseen ja kehitykseen, tuotantoon, jalostukseen, myyntiin ja teknisiin palveluihin. Tuotteisiimme kuuluvat muun muassa boorikarbidikeraamiset tuotteet, boorinitridikeraamiset tuotteet, piikarbidikeraamiset tuotteet, piinitridikeraamiset tuotteet, zirkoniumdioksidikeraamiset tuotteet jne. Jos olet kiinnostunut, ota rohkeasti yhteyttä (nanotrun@yahoo.com).