ข่าว

เซรามิกเป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ไม่ใช่โลหะประกอบด้วยการรวมกันขององค์ประกอบโลหะและไม่ใช่โลหะซึ่งมักเกิดขึ้นผ่านการประมวลผลอุณหภูมิสูง (การยิง/การเผา) องค์ประกอบของพวกเขาแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเซรามิก (ดั้งเดิมหรือขั้นสูง) นี่คือรายละเอียดขององค์ประกอบหลักของพวกเขา: 1. ส่วนประกอบเคมีหลัก เซรามิกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับออกไซด์ของโลหะคาร์ไบด์ไนไตรด์หรือซิลิเกต องค์ประกอบทั่วไป ได้แก่ : * ออกซิเจน (O) - พบในออกไซด์ (เช่นAl₂o₃, Sio₂, Zro₂) * SILICON (SI) - กุญแจในซิลิเกต (เช่นดินเหนียว, มัลไลต์, Cordierite) * อลูมิเนียม (อัล) - อยู่ในอลูมินา (al₂o₃), mullite (3al₂o₃·2Sio₂) * แมกนีเซียม (MG) - ใช้ในแมกนีเซีย (MGO), Cordierite (2mgo ·2al₂o₃·5Sio₂) * Zirconium (ZR) - พบในเซอร์โคเนีย (Zro₂) * คาร์บอน (C) & ไนโตรเจน (N)-ในเซรามิกที่ไม่ใช่ออกไซด์ (SIC, Si₃n₄, Tic, BN) 2. เซรามิกดั้งเดิม (อิงดิน) โดยทั่วไปแล้วจะเป็นไปตามซิลิเกตและรวมถึง: * แร่ดินเหนียว (kaolinite, montmorillonite) - ให้พลาสติกเมื่อเปียก * ซิลิกา (Sio₂) - เพิ่มโครงสร้าง (เช่นควอตซ์, หินเหล็กไฟ) * เฟลด์สปาร์ (Kalsi₃o₈, Naalsi₃o₈) - ทำหน้าที่เป็นฟลักซ์เพื่อลดอุณหภูมิหลอมละลาย * Chalk (Caco₃) - ใช้ในพอร์ซเลนและ Whiteware ตัวอย่าง: Porcelain = Kaolin (Clay) + Silica + Feldspar 3. เซรามิกขั้นสูง (วิศวกรรม) เหล่านี้เป็นเซรามิกส์สังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูงที่มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า: ประเภทเซรามิก ส่วนประกอบหลัก คุณสมบัติสำคัญ อลูมินา (al₂o₃) อลูมิเนียม + ออกซิเจน ความแข็งสูงฉนวนไฟฟ้า เซอร์โคเนีย (Zro₂) เซอร์โคเนียม + ออกซิเจน ความทนทานสูงความต้านทานการสึกหรอ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) ซิลิกอน + คาร์บอน ความแข็งสุดขีดการนำความร้อน ซิลิกอนไนไตรด์ (Si₃n₄) ซิลิกอน + ไนโตรเจน ความแข็งแรงสูงความต้านทานแรงกระแทกด้วยความร้อน Boron Nitride (BN) โบรอน + ไนโตรเจน น้ำมันหล่อลื่นการนำความร้อน Cordierite (2mgo ·2al₂o₃·5Sio₂) mg, al, si, o การขยายตัวทางความร้อนต่ำ 4. สารเติมแต่งและส่วนประกอบรอง เซรามิกมักจะรวมถึงสารเติมแต่งเพื่อแก้ไขคุณสมบัติ: * binders (เช่น PVA, Wax) - ช่วยในการสร้างก่อนการยิง * โรคเอดส์ซินเตอร์ (เช่นy₂o₃ในzro₂) - เพิ่มความหนาแน่น * เม็ดสี (เช่นFe₂o₃, COO) - สำหรับสี * ตัวควบคุมพรุน - เพื่อสร้างเซรามิกที่มีรูพรุน (เช่นตัวกรอง) 5. เฟสแก้ว (ในบางเซรามิกส์) * เซรามิกดั้งเดิมมักจะมีเฟสแก้ว (ซิลิกาน้ำโขก) ที่เกิดขึ้นระหว่างการยิงซึ่งผูกอนุภาคเข้าด้วยกัน 6. การจำแนกตามองค์ประกอบ หมวดหมู่ ตัวอย่าง ส่วนประกอบหลัก เซรามิกออกไซด์ al₂o₃, zro₂, mgo โลหะ + ออกซิเจน เซรามิกที่ไม่ใช่ออกไซด์ sic, si₃n₄, ดีบุก โลหะ + คาร์บอน/ไนไตรด์ เซรามิกซิลิเกต พอร์ซเลนอิฐ Clay + Sio₂ + ฟลักซ์ เซรามิกคอมโพสิต al₂o₃-sic, zro₂-toughened เซรามิกผสม บทสรุป เซรามิกทำจากการรวมกันขององค์ประกอบโลหะและไม่ใช่โลหะโดยมีคุณสมบัติของพวกเขาที่กำหนดโดยองค์ประกอบและการประมวลผล * เซรามิกดั้งเดิมพึ่งพาดินเหนียวซิลิกาและเฟลด์สปาร์ * เซรามิกขั้นสูงใช้ออกไซด์ที่มีความบริสุทธิ์สูงคาร์ไบด์หรือไนไตรด์เพื่อประสิทธิภาพที่เหนือกว่า

Cordierite Ceramic นำเสนอทางเลือกที่มีราคาต่ำกว่าสำหรับวัสดุระดับสูงในขณะที่ยังคงแสดงคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันเช่นความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ยอดเยี่ยมความแข็งแรงเชิงกลสูงความต้านทานการสึกหรอที่ดีและฉนวนไฟฟ้า Cordierite Ceramic มีชื่อเสียงในด้านความต้านทานต่อการกระแทกด้วยความร้อนซึ่งส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการขยายตัวทางความร้อนต่ำ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเฟอร์นิเจอร์เตาเผา (เสื่อ, ชั้นวาง, อุปกรณ์ประกอบฉาก, รองรับ, ถาด, ผู้ถือ, จี้, หัวฉีดหัวเผาและรูปร่างอื่น ๆ อีกมากมาย) ในหลายอุตสาหกรรม ข้อดีของ Cordierite: ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ยอดเยี่ยมความเสถียรของอุณหภูมิสูงที่ดีคุณสมบัติฉนวนไฟฟ้าที่ดีและการขยายตัวทางความร้อนต่ำ ข้อดีที่สำคัญของเซรามิก Cordierite 1. การขยายตัวทางความร้อนต่ำมาก * Cordierite มีหนึ่งในค่าสัมประสิทธิ์ต่ำสุดของการขยายตัวทางความร้อน (CTE: 1–3 ×10⁻⁶/° C) ในเซรามิก * ต่อต้านการแตกร้าวภายใต้การทำความร้อน/ความเย็นอย่างรวดเร็วทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนจากความร้อน 2. ความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่เหนือกว่า * สามารถทนต่อการขี่จักรยานอุณหภูมิซ้ำ ๆ (เช่นความร้อนอย่างฉับพลันจากอุณหภูมิห้องถึง 1,000 ° C โดยไม่ต้องแตกร้าว) * ใช้ในเฟอร์นิเจอร์เตาเผาเครื่องฟอกไอเสียและเครื่องครัว 3. ความเสถียรอุณหภูมิสูง * รักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูงสุด 1200–1400 ° C (ขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์) * เหมาะสำหรับส่วนประกอบเตาหลอมเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและระบบไอเสีย 4. ฉนวนไฟฟ้าที่ดี * ความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงและการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำมีประโยชน์ในอิเล็กทรอนิกส์และพื้นผิวฉนวน 5. ความต้านทานทางเคมี * ทนต่อกรดอัลคาลิสและโลหะหลอมเหลว (ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริกที่แข็งแรง) * ใช้ในการประมวลผลทางเคมีและการจัดการโลหะหลอมเหลว 6. ความหนาแน่นเบาและต่ำ * ความหนาแน่นต่ำกว่า (~ 2.5 g/cm³) เมื่อเทียบกับอลูมินาหรือเซอร์โคเนียซึ่งเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานยานยนต์และอวกาศ 7. โครงสร้างที่มีรูพรุน (เมื่อวิศวกรรม) * สามารถผลิตได้ด้วยความพรุนควบคุมสำหรับการกรองตัวเร่งปฏิกิริยาสนับสนุนและตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF)

อลูมินา หรือที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นอลูมิเนียมออกไซด์ (Al2O3) เป็นเซรามิกทางเทคนิคที่ทนต่อการสึกหรอที่มีคุณสมบัติเชิงกลและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานอุตสาหกรรมต่างๆ อลูมินามีความแข็งสูงความต้านทานการสึกหรอการกัดเซาะต่ำความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานการกัดกร่อนและความเฉื่อยทางชีวภาพ ความเสถียรอุณหภูมิสูงและการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยมทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเช่นการป้องกันเทอร์โมคัปเปิลในการวัดอุณหภูมิสูง เซรามิกที่แม่นยำนำเสนอหลอดเซรามิกขั้นสูงและฉนวนสำหรับแอปพลิเคชันเหล่านี้ ข้อดี 1. ความแข็งและความต้านทานการสึกหรอสูง * อลูมินาเซรามิกนั้นแข็งมาก (ความแข็งของ Mohs ~ 9, ใกล้กับเพชร) ทำให้มีความทนทานต่อการเสียดสีและการสึกหรอ * เหมาะสำหรับการตัดเครื่องมือสื่อบดและวัสดุบุผิวที่ทนต่อการสวมใส่ 2. ความเสถียรทางความร้อนที่ยอดเยี่ยม * ทนต่ออุณหภูมิสูง (สูงถึง 1600–1700 ° C) โดยไม่มีการเสียรูป * การขยายตัวทางความร้อนต่ำทำให้มั่นใจได้ถึงความมั่นคงในมิติในสภาวะที่รุนแรง 3. ฉนวนไฟฟ้าที่เหนือกว่า * ความแข็งแรงของอิเล็กทริกสูงและความต้านทานปริมาตรทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (เช่นฉนวน, สารตั้งต้น) * รักษาคุณสมบัติของฉนวนไว้ที่อุณหภูมิสูง 4. ความต้านทานทางเคมีที่โดดเด่น * ทนต่อกรดอัลคาลิสและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน (ยกเว้นกรดไฮโดรฟลูออริกและอัลคาลิสที่แข็งแรงที่อุณหภูมิสูง) * ใช้ในการประมวลผลทางเคมีการปลูกถ่ายทางการแพทย์และอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ 5. ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งสูง * แรงอัดสูง (2000–4000 MPa) และความแข็งแกร่งเหมาะสำหรับส่วนประกอบโครงสร้าง * ธรรมชาติที่เปราะบางเป็นข้อ จำกัด แต่เกรดขั้นสูง (เช่นอลูมินาเซอร์โคเนีย-แช่แข็ง) ปรับปรุงความต้านทานการแตกหัก 6. ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ * ไม่เป็นพิษและทางชีวภาพทำให้เหมาะสำหรับการปลูกถ่ายทางการแพทย์ (เช่นมงกุฎทันตกรรมการเปลี่ยนสะโพก) 7. ความหนาแน่นต่ำและน้ำหนักเบา * เบากว่าโลหะเช่นเหล็กเป็นประโยชน์ในการบินและอวกาศและยานยนต์ 8. พื้นผิวเรียบและแรงเสียดทานต่ำ * ใช้ในซีลแบริ่งและส่วนประกอบที่แม่นยำซึ่งการลดแรงเสียดทานเป็นสิ่งสำคัญ 9. คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง * ราคาไม่แพงกว่าเซรามิกขั้นสูงอื่น ๆ เช่นเซอร์โคเนียหรือซิลิกอนคาร์ไบด์ในขณะที่ให้ประสิทธิภาพที่แข็งแกร่ง แอปพลิเคชันทั่วไป: อุตสาหกรรม: เครื่องมือตัด, แมวน้ำ, ส่วนประกอบปั๊ม, สื่อบด อิเล็กทรอนิกส์: สารตั้งต้น IC, หัวเทียน, ฉนวน การแพทย์: การปลูกถ่ายอวัยวะเทียมเครื่องมือผ่าตัด สารเคมี: Labware, ชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อน ยานยนต์/การบินและอวกาศ: เซ็นเซอร์, อุปสรรคความร้อน ข้อ จำกัด ที่ต้องพิจารณา: เปราะ (ความเหนียวแตกหักต่ำเมื่อเทียบกับโลหะ) ยากที่จะใช้เครื่องจักรหลังจากการเผา (โดยปกติจะมีรูปตาข่ายในระหว่างการขึ้นรูป) โดยรวมแล้วอลูมินาเซรามิกเป็นวัสดุที่หลากหลายที่เลือกสำหรับความทนทานความเสถียรทางความร้อนและฉนวนไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมที่ต้องการ