Синтеровање алуминијумске керамике

У савременој науци о материјалима и инжењерству, материјали се могу поделити у три главне категорије: метали, органски полимери и керамика. Међу њима, керамика од алуминијума, због својих одличних свеобухватних својстава, постала је једна од најшире произведених и најпримењених напредних керамика. Поседују високу механичку чврстоћу (чврстоћа на савијање до 300-400 МПа), високу отпорност (10¹⁴-10¹⁵ Ω·цм), одлична изолациона својства, високу тврдоћу (тврдоћа по Роцквелл-у ХРА80-90), високу тачку топљења (приближно 2050℃), одличну хемијску стабилност, отпорност на корозију, као и одличну оптичку отпорност на корозију и специфичну отпорност. проводљивост. Из ових разлога, алуминијумска керамика се широко користи у многим областима високе технологије, укључујући производњу машина (као што су делови отпорни на хабање и алати за сечење), електронику и енергију (подлоге интегрисаних кола, изолационе шкољке), хемијску индустрију (облоге реактора отпорне на корозију), биомедицину (вештачки зглобови, зубни имплантати), грађевинарство отпорно на темп. прозори, радом).

У процесу припреме закерамика од глинице, сваки корак—прерада сировина, формирање, синтеровање и накнадна обрада—је кључан. Тренутно је синтеровање главни процес за припрему керамике од алуминијума. Овај процес укључује високотемпературну обраду како би се згуснуло зелено тело, подстакао раст зрна и еволуирала порозност, формирајући коначну микроструктуру. Када се синтеровање заврши, микроструктура и својства материјала су суштински одређени, што га чини изузетно тешким за модификацију кроз наредне процесе. Због тога, дубинско истраживање механизма синтеровања и кључних фактора утицаја — као што су карактеристике честица сировог материјала и избор помоћних средстава за синтеровање — има значајну теоријску и инжењерску вредност за оптимизацију својстава глинице керамике и проширење опсега њихове примене.

1. Увод уКерамика од глинице

Алуминијум (Ал₂О₃) је једна од најчешће коришћених сировина у напредној керамици. На основу садржаја Ал₂О₃, може се поделити на типове високе чистоће (≥99,9%) и обичне (75%–99%). Керамика од алуминијума високе чистоће има изузетно високе температуре синтеровања (1650–1990℃) и може да преноси инфрацрвену светлост од 1–6 μм, која се обично користи у натријумовим лампама, платинасто-платинастим лонцима, супстратима интегрисаних кола и високофреквентним изолационим компонентама. Глиница је класификована у неколико типова на основу садржаја Ал₂О₃, укључујући 99%, 95%, 90% и 85%. 99% глинице се користи у лонцима за високе температуре, керамичким лежајевима и заптивкама отпорним на хабање; 95% глинице је погодно за окружења отпорна на корозију и хабање; и 85% глинице, због додатка талка, има оптимизоване електричне особине и механичку чврстоћу, што га чини погодним за паковање електронских уређаја у вакууму.

Алуминијум постоји у различитим кристалним облицима (алотропни кристали), а најчешћи су α-Ал₂О₃, β-Ал₂О₃ и γ-Ал₂О₃. α-Ал₂О₃ (структура корунда) је најстабилнији облик, који припада тригоналном кристалном систему, и једини је стабилан облик кристала глинице (као што су корунд и рубин). Познат је по својој високој тврдоћи, високој тачки топљења, одличној хемијској стабилности и диелектричним својствима, и представља основу за припрему керамике од алуминијума високих перформанси.

2. Синтеровање глинице керамике

Синтеровање се односи на процес загревања праха или пресованог компактног материјала на температури испод тачке топљења њихових главних компоненти, а затим њихово хлађење на одговарајући начин да би се добили густи поликристални материјали. Овај процес омогућава раст грла честица кроз дифузију, миграцију граница зрна и елиминацију пора, што на крају резултира керамичким материјалима високе густине и високих перформанси. Покретачка сила долази из тенденције смањења површинске енергије система—ултрафини прахови имају велику специфичну површину и високу површинску енергију, а током синтеровања, везивање честица и смањење порозности доводе до термодинамичке стабилности система.

На основу присуства или одсуства течне фазе, синтеровање се може поделити на синтеровање у чврстој фази и синтеровање у течној фази. Оксиди као што су Ал2О3 и ЗрО2 се често могу згуснути синтеровањем у чврстој фази; док ковалентна керамика као што су Си₃Н₄ и СиЦ захтевају помоћна средства за синтеровање да би формирала течну фазу која би промовисала синтеровање. Синтеровање у течној фази обухвата три фазе: преуређење честица, растварање-таложење и формирање чврсте фазе. Одговарајућа течна фаза може подстаћи згушњавање, али прекомерна течна фаза може довести до абнормалног раста зрна.

Процес синтеровања углавном укључује три фазе: Почетна фаза: Преуређење честица, контактне тачке формирају вратове, а поре постају међусобно повезане; Средња фаза: Границе зрна се формирају и померају, поре се постепено затварају, а густина се значајно повећава; Каснија фаза: Зрна настављају да расту, а изоловане поре постепено нестају или остају на границама зрна.

Семицорек нуди прилагођенеКерамички производи од глинице. Ако имате било каквих питања или су вам потребни додатни детаљи, не устручавајте се да нас контактирате.

Контакт телефон # +86-13567891907

Емаил: салес@семицорек.цом