Բացահայտելով երկատվածությունը. ինչպես կավահողն ու ցիրկոնե կերամիկան վերասահմանում են արդյունաբերական ճկունությունը համառ նորարարությամբ

Ալյումին և ցիրկոնիումային կերամիկա Սրանք երկու առաջադեմ և դիմացկուն նյութեր են, և դրանց եզակի բնութագրերը դրանք դարձնում են բազմակողմանի արդյունաբերական կիրառությունների համար: Ալյումինա կերամիկայի (Al88O99.9) մաքրությունը կազմում է 3-4%, որը վերահսկում է բարձր ջերմաստիճանային մեկուսացումը և մաշվածությանը դիմացկուն բաղադրիչները: Մյուս կողմից, ցիրկոնիումային կերամիկան (ZrOXNUMX) փուլային փոխակերպման ամրացման միջոցով հասել է ալյումինի համեմատ XNUMX-XNUMX անգամ ավելի բարձր կոտրման ամրության, ինչը փրկարար է կենսաբժշկական իմպլանտների և ճշգրիտ գնդիկավոր փականների համար:

Ալյումինե կերամիկա

Արտադրական տարանջատումը սկսվում է հումքի սինթեզից: Ալյումինա կերամիկան օգտագործում է Bayer-ի կողմից մշակված ալյումինի օքսիդի փոշիներ, որոնք թրծվում են 1,600-1,800°C ջերմաստիճանում, ինչը հանգեցնում է Վիկերսի կարծրության 1,500-2,000 HV: Ցիրկոնիան պահանջում է կայունացուցիչներ, ինչպիսիք են իտրիումը (3Y-TZP) կամ ցերիումը (Ce-TZP), սառեցման ընթացքում ֆազային աղետալի փոփոխությունները կանխելու համար: Shenzhen Hard Precision Ceramics Co., Ltd.-ի նման մատակարարները այժմ մատակարարում են լազերային դիֆրակցիայի միջոցով հավաստագրված ցիրկոնիումի փոշի՝ D50 ≤ 0.5 μ մ-ով, որը կարող է հասնել 99.5% խտության 1450°C ջերմաստիճանում թրծելուց հետո:  

Ջերմային ցնցումների դիմադրությունը բաժանում է դրանց օգտակարության քարտեզները: Ալյումինի ցածր ջերմային ընդարձակման գործակիցը (8×10⁻⁶/°C՝ ցիրկոնիումի 10.5 x10⁻⁶/°C-ի համեմատ) այն դարձնում է իդեալական վառարանների կահույքի և հալված մետաղի մշակման համար: Այնուամենայնիվ, ցիրկոնիումի 1200°C+ աշխատանքային ջերմաստիճանը (ալյումինի 1650°C-ի համեմատ) բավարար է բերանի խոռոչի պսակների համար, և դրա 1200 ՄՊա ծռման ամրությունը կարող է կանխել միկրոկոտրվածքը կծկման ճնշման տակ: Ճապոնական ավտոարտադրող Denso-ն վերջերս անցել է ալյումինի օքսիդային մոմերի մեկուսիչների օգտագործմանը՝ 73%-ով նվազեցնելով տուրբո լիցքավորված շարժիչների վաղաժամ բռնկման խափանումները:

Ցիրկոնե կերամիկա

Մաշվածության ցուցանիշները բացահայտում են ևս մեկ փոխզիջում: Ալյումինի 9 Մոհս կարծրությունը գերազանցում է ցիրկոնիումի 8.5 կարծրությանը, ինչը այն դարձնում է ածխային շլամային պոմպերի համար նախընտրելի: Սակայն ցիրկոնիումի ինքնաշաղախ փուլային անցումը լարվածության տակ (քառանկյուն → մոնոկլինիկ) նրան գերիշխող դիրք է գրավում կոնքազդրային հոդի կրողներում: Հարավային Կորեայի մատակարար Samhwa Ceramics-ի ZTA (ցիրկոնիումով ամրացված ալյումին) հիբրիդը այժմ բավարարում է հանքարդյունաբերական ցանցային ցանցի համաշխարհային պահանջարկի 38%-ը՝ ալյումինե մատրիցների մեջ խառնելով 15% ցիրկոնիում, ապահովելով 30%-ով ավելի երկար ծառայության ժամկետ:  

Էլեկտրական հատկությունները հետագայում սահմանազատում են նրանց տարածքները: Ալյումինայի 10¹⁴ Ω·սմ ծավալային դիմադրությունը ամրագրում է դրա դերը 500 կՎ փոխանցման գծերի բարձր լարման մեկուսիչներում: Ցիրկոնիայի թթվածնի իոնային հաղորդունակությունը 400-600°C (0.1 Ս/սմ) ջերմաստիճանում այն ​​դարձնում է անփոխարինելի պինդ օքսիդային վառելիքային բջիջների (SOFC) էլեկտրոլիտներում: Guangdong Fenghua Advanced Technology-ի 8YSZ (8% իտրիումով կայունացված ցիրկոնիում) վեֆլերներն այժմ սնուցում են Չինաստանի SOFC նախատիպերի 60%-ը՝ 0.15°C ջերմաստիճանում հասնելով 750 Վտ/սմ²-ի:  

Արժեքային կառուցվածքները կտրուկ տարբերվում են: Ալյումինա կերամիկական բաղադրիչները ստանդարտ ձևերի համար արժեն 0.5-5 դոլար/հատ՝ շնորհիվ բոքսիտի առատ պաշարների: Zirconia-ի 20-200 դոլար/հատ գինը արտացոլում է հազվագյուտ ցիրկոնի ավազի ստացումը և էներգատար սինտերացումը: Այնուամենայնիվ, Zhengzhou Skyline Ceramics-ի նոր ջրային հիմքով ներարկման ձուլումը ցիրկոնիումի մշակման թափոնները կրճատում է 40%-ից մինչև 12%, ինչը ատամնաբուժական հենարանները դարձնում է 18%-ով ավելի էժան ԵՄ ներմուծողների համար:  

Մակերեսային մշակման հնարավորությունները հակված են ցիրկոնիումի մակերևույթի մշակմանը: Դրա ավելի նուրբ հատիկավոր կառուցվածքը (0.2-0.5 մկմ՝ ալյումինի 1-3 մկմ-ի համեմատ) թույլ է տալիս Ra 0.02 մկմ հայելային հղկում, ինչը կարևոր է օպտիկական մանրաթելային ֆարուլների համար: Ալյումինի մակերևույթը փոխհատուցվում է կիսահաղորդչային վեֆլերի սեղմակներում լազերային փորված միկրոանցքերով (50 մկմ տրամագծով): Shanghai Unipretec-ի վերջին 99.7% ալյումինից պատրաստված գազի բաշխման թիթեղները հասնում են ±1% անցքի տրամագծի հանդուրժողականության 300 մմ վեֆլերի վրա՝ 55%-ով կրճատելով բարակ թաղանթի նստեցման արատները:  

Ժանգի դիմադրության պրոֆիլները կտրուկ տարբերվում են: Ալյումինան դիմադրում է կենտրոնացված թթուներին (բացառությամբ HF-ի) մինչև 1,000°C ջերմաստիճանում՝ պաշտպանելով իր տարածքը քիմիական ռեակտորի ծածկույթներում: Ցիրկոնիան կլանում է HCl-ը 200°C-ից բարձր ջերմաստիճանում, բայց դիմադրում է հալված անտացիդին՝ այդ պատճառով էլ դրա հաճախականությունը թեթև ալյումինե էլեկտրոլիզի բջիջների կաթոդներում: Կանադական ալյումինի հսկա Rio Tinto Alcan-ը այժմ օգտագործում է HC Starck-ի MgO-ով մասնակիորեն կայունացված ցիրկոնիումը հալեցման գործարաններում՝ տարեկան 11%-ով նվազեցնելով կաթոդի քայքայումը:

Մեքենաշինության հետ կապված դժվարությունները բաժանում են երկուսին։ Ալյումինի փխրունությունը պահանջում է ռուբինային հղկում, գործիքի մաշվածության արագությունը 3 անգամ ավելի է, քան ցիրկոնիումի դեպքում։ Այնուամենայնիվ, ցիրկոնիումի փուլային անկայունությունը նվազեցնում է կրիոգեն օդորակման անհրաժեշտությունը։ Shenzhen MVP Industrial-ի ուլտրաձայնային օժանդակությամբ ֆրեզավորումը ներկայումս ստեղծում է ցիրկոնիումային տուրբինային շեղբերի միջուկներ՝ ± 5 մկմ չափսերի ճշգրտությամբ, կիսով չափ կրճատելով հետմաքրման կծկման տարբերությունները։

Կարգավորող դաշտերը ձևավորում են ընդունման կորերը: Alumina-ի GRAS (Ընդհանուր առմամբ ճանաչված որպես անվտանգ) FDA կարգավիճակը հնարավորություն է տալիս շոկոլադե կոնսերվանտների մեջ օգտագործել սննդային որակի գլանակներ: Ցիրկոնիան իմպլանտների համար ավելի խիստ ԵՄ MDR 2017/745 վերահսկողության է ենթարկվում՝ հնարավոր ցածր մակարդակի ռադիոակտիվության պատճառով, որը Մալայզիայի I-Berhad-ը հաղթահարեց ISO 13356 հավաստագրված բժշկական ցիրկոնիումի միջոցով՝ <0.01 Bq/g U-238 պարունակությամբ:  

Մատակարարման շղթայի նորարարությունները վերաձևավորում են մատչելիությունը: Ալյումինի մատակարարները, ինչպիսին է Shandong Sinocera-ն, այժմ առաջարկում են 72-ժամյա արագ նախատիպավորում պատվերով պատրաստված հալոցքանոթների համար՝ կապակցող շիթերով: Zirconia-ի լոգիստիկ թռիչքը գալիս է վիետնամական Viglacera-ից, որի Հոշիմին նավահանգստի պահեստում կա ավելի քան 500 նախապես թրծված «կանաչ» ցիրկոնիումային նախշեր, ինչը թույլ է տալիս ասիացի հաճախորդներին կրճատել մատակարարման ժամկետները 8 շաբաթից մինչև 5 օր:  

Շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը տարբեր է։ Ալյումինի արտադրությունը մեկ տոննայի համար արտանետում է 1.8 տ CO₂՝ ցիրկոնիումի 3.5 տ-ի համեմատ, սակայն ցիրկոնիումի 5 անգամ ավելի երկար ծառայության ժամկետը կտրող գործիքներում փոխհատուցում է դա։ Գերմանական CeramTec-ը այժմ շուկայավարում է LCA-ի կողմից հավաստագրված ալյումինա-ցիրկոնիումի կոմպոզիտային հղկող նյութ, որը ցեմենտի գործարանի CO₂-ի արտանետումները կրճատում է 9%-ով՝ մանրացման ժամանակ 40% էներգախնայողության միջոցով։  

Ռազմական/ավիատիեզերական ոլորտը պահանջում է սահմանների ընդլայնում: Ալյումինայի էլեկտրամագնիսական ինհիբիտորական պաշտպանությունը (60 դԲ թուլացում 10 ԳՀց հաճախականությամբ) պաշտպանում է հրթիռային ուղղորդման համակարգերը, մինչդեռ ցիրկոնիումի 5.6 գ/սմ³ խտությունը (ալյումինի 3.9 գ/սմ³ խտության համեմատ) հնարավորություն է տալիս ստեղծել զրահաթափանց արկերի ծայրեր: Lockheed Martin-ի F-35 ծրագիրն այժմ Kyocera-ից ստանում է 92% ալյումինից պատրաստված ռադոմներ՝ դիմակայելով Մախ 1.6 ջերմային ցնցումներին առանց ազդանշանի կորստի:  

Ապագան հիբրիդային համակարգերի մեջ է: Տոկիոյում հիմնված NGK Insulators-ի ALZIRCOR ™ (ալյումինա-ցիրկոնիում-ածխածին) կոմպոզիտը դիմանում է 1,850°C ջերմաստիճանին դոմնային վառարանի խողովակներում՝ 8 ամսով ավելի երկար ապրելով, քան մաքուր ալյումինի դեպքում: Միևնույն ժամանակ, Saint-Gobain-ի ZirPro ® հատիկները, համատեղելով ցիրկոնիումի ամրությունը ալյումինի գնի հետ, ապահովում են 5G բջջային հեռախոսների ծածկույթների ճշգրիտ հղկումը:

Քանի որ համաշխարհային ոլորտները բախվում են ֆունկցիոնալ ծայրահեղությունների աճին՝ խորջրյա նավթի հետախուզումից մինչև ակտիվատորների համակցված զսպում, ալյումինա-ցիրկոնիումի ներդաշնակությունը առաջարկում է 21-րդ դարի դիզայնի համար ապրանքային բառապաշար: Երկու կերամիկայի ԴՆԹ-ի տիրապետումը և ընտրության մատրիցների բացահայտումը մատակարարներին հնարավորություն կտան գնորդներին ճշգրտորեն կողմնորոշվել այս երկատված միջավայրում:

Մատակարար

Եթե ​​Ձեզ անհրաժեշտ է բարձր որակ Ալյումինե կերամիկա և Ցիրկոնե կերամիկա, խնդրում ենք ազատ զգալ կապվել մեզ հետ: Մեզ հետ կապվելու համար կարող եք սեղմել ապրանքի վրա: (sales8@nanotrun.com)

Պիտակներ՝ ալյումինա կերամիկա, ցիրկոնիումային կերամիկա, ալյումինա