Прът от стъклено керамично съединение с ниска плътност, с машиноустойчивост, изолационен материал за електрическа изолация Macor

1. Общ преглед на обработваемото стъкло-керамика

 1.1 Общо въведение

М обработваема слюдена стъкло-керамика  isа двухфазен неорганичен композит ,който комбинира формователните свойства на стъклото с високотемпературната и изолационната стабилност на напредналите керамични материали. Често се нарича  стъкло-керамика поради характерната си голяма кристална микроструктура от слюда, която осигурява лесна механична резка.

 1.2химичен състав и микроструктура

 • Двухфазна структура: около 55 % кристали от флуорофлогопитна слюда, равномерно разпределени в матрица от боросиликатно стъкло със съдържание 45 %.

 • Пластинките слюда образуват взаимно свързани слоести микроканали; при рязане пукнатините се отклоняват по слоевете слюда, предотвратявайки катастрофално раздробяване – това е основният механизъм, отговорен за нейната уникална обработваемост .

 • Пълно плътна, без отворени пори, твърда бяла маса, подобна на порцелан, с непромокаема гладка повърхност.

 • Плътност: 2. 6g/cm3, по-лека t - Това е алуминиева керамика.

2. M производствен процес

 2.1 Сбор на суровини и смесване

 Система от стъкло от алуминиево-боросиликатно съдържание с флуорни добавки за образуване на глина:

 • силициев диоксид (SiO2), борен оксид (B2O3), алуминиев диоксид (Al2O3) прекурсори на стъклената матрица

 • Магнезиеви, калийски, флуорови съединения нуклеатиращи агенти за флуорфлогопитна глина (KMg3AlSi3O10F2)

 • строго пропорционални, за да се постигне съотношението крайни кристали с 55% глина / 45% остатъчно стъкло.

 2.2 Стъкло за високи температури m топене

Стъпка А: Подаване на смесената партида в огнеупорни пещи за топене при температура 1450–1550 °C.

 Стъпка Б: Задържане достатъчно дълго време за пълна хомогенизация и отстраняване на мехурчета (стадий на очистване).

 Стъпка В: Формиране на хомогенна разтопена стъклена маса, богата на флуор.

 Стъпка Г: Контролиране на вискозитета на разтопеното стъкло с висока точност, за да се осигури бездефектно отливане.

2.3 Отливане и контролирано охлаждане (фазово разделяне)

 Стъпка А: Заливайте течното стъкло в графитни/метални форми, за да се получат големи цели заготовки: плочи, блокове и дебели пръти.

Стъпка Б: Бавното, програмирано охлаждане предизвиква разделяне на фазите в течно състояние: нанокапчици, богати на флуор, се разпределят равномерно в основата от боросиликатно стъкло.

 Стъпка В: Охладената заготовка изглежда като млечнобяло опалесцентно стъкло, напълно аморфно преди кристализация.

 Стъпка Г: Отпуснете отлятите заготовки, за да се елиминира вътрешното термично напрежение и да се предотврати пукане по време на последващата термична обработка.

 2.4Контролирана термична обработка (керамизация)

Този процес е за активиране на контролирана кристализация на флуорофлогопитна слюда вътре в стъкленото тяло.

 2.5рязане на заготовките и оформяне на полуфабрикатите

Реже се големи керамични плочи на стандартни полуфабрикати: листове, правоъгълни пръти, кръгли пръти и дискове ;Шлифоват се равнинни повърхности до еднакви размерни стандарти за търговско доставяне ;Извършва се инспекция за вътрешни дефекти (пукнатини, мехури, неравномерна кристализация) чрез ултразвуково/визуално тестване; отхвърлят се дефектни заготовки. Този полуфабрикат е суровината, изпращана на производители на компоненти.

3. Основен профил на експлоатационните характеристики

 3.1 Обработваемост (характерна особеност)

 • Може да се обработва със стандартни инструменти за металообработка от бързорежеща стомана или карбид (токарски стан, фрезерен стан, свредел, метрически нарязващ инструмент, шлифовъчен стан, полиръчен стан) – не са необходими скъпи диамантени шлифовъчни машини за основно формоване.  

• Постига изключително точни размерни допуски до ±0,013 мм; огледално полиране осигурява Ra < 0,013 μm.

 • Поддържа фини детайли: миниатюрни вътрешни резби (M1.2), тънки стени и сложни 3D геометрии без пукнатини.

 • Бързо прототипиране и ниски разходи за малки серии в сравнение със спечени технически керамични материали.

 3.2 Термични свойства

 • Непрекъсната работна температура: 800 °C; краткотрайна устойчивост на върхови температури до 1000 °C.

 • Отлична устойчивост на термичен шок: издръжва бързо охлаждане от висока работна температура до стайна температура.

 • Ниска топлопроводност, действаща като ефективна високотемпературна топлинна бариера.

 • Регулируем нисък коефициент на термично разширение (КТР), съвместим за паячни/уплътнителни операции с общи метали и оптично стъкло.

 3.3 Електрична изолация

 • Ултрависоко обемно съпротивление (10¹⁴–10¹⁵ Ω·cm при стайна температура) в широк диапазон от температури и честоти.

 •Висока диелектрична якост (~45 kV/mm) и изключително ниски диелектрични загуби, идеално за изолация в електронни устройства с високо напрежение и висока честота.

 • Изолационните характеристики остават стабилни при високи температури, при които полимерите се деградират.

 3.4 Химическа и вакуумна съвместимост

 • Устойчив към повечето киселини , алкални метали, органични разтворители и масла; уязвим само към флуороводородна киселина и течни алкални метали.

 • Изключително ниска скорост на изпаряване след термообработка, нулеви задържани газови пори — напълно съвместим с вакуумни камери за ултрависок вакуум (UHV) за полупроводникови и оптични системи.

 • Стабилен при радиационно облъчване с рентгенови лъчи, гама-лъчи и частици, подходящ за ядрени и аерокосмически среди.

 3.5 Механични и безопасност

 • Висока компресивна якост (~3450 MPa), умерена здравина на опън (~345 MPa); слоевете от слюда спират разпространението на пукнатини, което подобрява ударопрочността.

 • Безотровен, чист неорганичен материал без летливи органични съединения.

 • Прахът от машинна обработка е лек раздразнител и изисква стандартни мерки за вентилация.

 4. Основни ограничения

 • Не е подходящ за дълготрайно излагане при температури над 800 °C.

 • Податлив на етчиране с флуороводородна киселина.

 • По-ниска твърдост и износостойкост в сравнение с алуминиевата или силициевата карбидна керамика за приложения с интензивно абразивно въздействие.

 5. Основни промишлени приложения

 5.1. Вакуум и полупроводникови технологии: фиксиращи елементи за ултрависок вакуумни камери, изолатори за преминаване, топлоизолационни разстоятелни елементи, части за обработката на пластини.

 5.2. Авиация и космонавтика: подпори за сензори на спътници, термоизолационни скоби за совалки, структурни компоненти, устойчиви на радиация.

 5.3. Високоволтово електронно оборудване: корпуси за намотки, изолатори за захранващи устройства, разстоятелни елементи за лазерни резонатори.

 5.4. Оптика и прецизни инструменти: основи за оптични маси, държачи на огледала, фиксиращи елементи за метрологични измервания.

 5.5. Медицински и ядрени приложения: блокове за изпитания с радиация, прецизни лабораторни шаблони без риск от замърсяване, фиксиращи елементи за радиационна защита.

 6. Позициониране на материали

Машинно обработваемата керамична стъклена маса е уникален компромис по отношение на характеристиките между пластмасите, метали и спечени керамични материали: тя осигурява керамично ниво на термична/ електрическа стабилност, като запазва бързата и евтина машинна обработка, характерна за меките метали, което я прави предпочитан материал за персонализирани прецизни детайли с ниско до средно производство, работещи в сурови среди с висока температура, вакуум или високо напрежение.