جزئیات محصول
قطعات ساختاری سرامیکی آلومینا، به طور ساده، قطعاتی هستند که عمدتاً از آلومینا (Al₂O₃) و با اشکال و ساختارهای خاصی ساخته شدهاند.
قطعات سرامیک آلومینا سرامیکهای معمولی نیستند؛ این قطعات دارای محتوای آلومینا بالا، ساختارهای متراکم و جزو دسته سرامیکهای ویژه هستند.
فرآیند تولید قطعات ساختاری سرامیک آلومینا پیچیده و دقیق است. این فرآیند نیازمند انتخاب پودر سرامیک آلومینا با درجه خلوص بالا به عنوان ماده اولیه و گذراندن فرآوریهای پیش از تولید متعددی مانند آسیاب کردن و الک کردن برای دستیابی به اندازه ذرات مناسب و توزیع یکنواخت است.
ابتدا آمادهسازی مواد اولیه صورت میگیرد، در این مرحله پودر آلومینا با خلوص بالا با افزودنیها مخلوط میشود تا یکنواختی و پایداری مواد اولیه تضمین شود. سپس، پودر سرامیک آلومینا که قبلاً پیشتیمار شده است در یک حلال ریخته شده و به خوبی هم زده میشود تا یک سوسپانسیون غلیظ تهیه شود. اندازه و یکنواختی ذرات سوسپانسیون تأثیر قابل توجهی بر کیفیت محصول نهایی دارد.
در ادامه، سوسپانسیون در قالبها ریخته شده و از طریق فرآیندهایی مانند لرزش و پرس، به شکل بدنه اولیه (سبز) درمیآید.
روشهای مختلف شکلدهی، از جمله قالبگیری تزریقی، اکستروژن و پرس، بسته به شکل و اندازه محصولات عایق سرامیکی آلومینا قابل انتخاب هستند.
در نهایت، بدنههای خام سرامیک آلومینا شکلگرفته تحت عملیات سینتر شدن قرار میگیرند تا تراکم مناسب و خواص مکانیکی حاصل شود. کنترل دمای سینتر و زمان آن بسیار مهم است؛ زیرا دمای بیش از حد باعث تغییر شکل یا آسیب میشود، در حالی که دمای پایینتر از حد لازم نمیتواند به تراکم کافی دست یابد.
در نهایت، فرآیند پردازش دقیق مورد نیاز است که شامل برش، سنگزنی، پولیش و سایر مراحل میشود تا اطمینان حاصل شود قطعات ساختاری به دقت ابعادی و کیفیت سطح مورد نیاز دست یافتهاند. هر مرحله از این فرآیند نیازمند کنترل دقیق پارامترهاست، زیرا هرگونه انحراف در یک مرحله میتواند بر عملکرد محصول نهایی تأثیر بگذارد.
عملکرد برجسته قطعه آلومینا:
- 1. سختی بالا، قهرمان مقاوم در برابر سایش: بر اساس اطلاعات مؤسسه شانگهای سرامیک، آکادمی علوم چین، سختی راکول الومینای سرامیک به HRA 80 تا 90 میرسد که تنها پس از الماس است.
- 2.سبکوزن، بار کم، متخصص: چگالی آن تنها 3.5 گرم بر سانتیمتر مکعب است که حدود نصف فولاد میباشد. در تجهیزات یا سازههایی با محدودیت شدید وزن، استفاده از قطعات سرامیکی آلومینا میتواند بار را بهطور قابل توجهی کاهش دهد. به عنوان مثال، در حوزه هوافضا، کاهش وزن به معنی بهبود عملکرد و کاهش مصرف انرژی است.
- 3.مقاوم در برابر دمای بالا، «مهمانی مکرر» در محیطهای داغ: سرامیکهای آلومینا مقاومت حرارتی عالی دارند و دمای استفاده مداوم آنها از 1000 درجه سانتیگراد فراتر میرود. در کورههای صنعتی دمای بالا، متالورژی و سایر محیطهای داغ، ساختار و عملکرد آنها پایدار باقی میماند و نرم یا تغییر شکل نمیدهند و به انجام «وظایف» خود ادامه میدهند.
- 4.عایق برقی عالی، «عایق» جریان برق: مقاومت بالایی دارد و عملکرد عایقی الکتریکی عالی با استحکام عایقی بیش از ۱۵ کیلوولت بر میلیمتر دارد. این ویژگی باعث میشود که در زمینههای الکترونیک و برق بسیار مؤثر باشد، مانند ساخت پوستههای عایق برای قطعات الکترونیکی و عایقها، که بهطور موثر از نشت جریان جلوگیری کرده و عملکرد ایمن تجهیزات را تضمین میکند.
صنایع کاربردی:
- کاربرد گسترده، نشاندهنده پتانسیل بزرگ در حوزههای متعدد الکترونیک و فناوری اطلاعات: با داشتن عایقبندی الکتریکی عالی و پایداری حرارتی، قطعات سرامیکی آلومینا در تولید زیرلایههای مدارهای مجتمع، پوستههای بستهبندی الکترونیکی و غیره استفاده میشوند. در محصولات الکترونیکی مانند تلفنهای هوشمند و رایانهها، این قطعات محیط کاری پایداری برای قطعات الکترونیکی دقیق داخلی فراهم میکنند و انتقال پایدار سیگنالهای الکترونیکی را تضمین مینمایند.
- تولید مکانیکی: سختی بالا و مقاومت در برابر سایش، آن را به مادهای ایدهآل برای تولید آببندیهای مکانیکی، یاتاقانها، ابزارهای برش و سایر قطعات تبدیل کرده است. در قطعات مکانیکی با سرعت بالا و بار سنگین، قطعات سرامیکی آلومینا به کاهش سایش، بهبود بازده مکانیکی و افزایش عمر مفید کمک میکنند.
- هوافضا: ویژگیهای سبکی، استحکام بالا و مقاومت در برابر حرارت، امکان استفاده گسترده قطعات سرامیکی آلومینا را در قطعات موتور هواپیما، نگهدارندههای آنتن ماهواره و سیستمهای محافظت حرارتی فضاپیما فراهم کرده است.
این قطعات نقش مهمی در سبکسازی و بهبود عملکرد تجهیزات هوافضا دارند.
- حوزه پزشکی: به دلیل سازگاری زیستی خوب، قطعات سرامیکی آلومینا میتوانند برای ساخت ایمپلنتهایی مانند مفاصل مصنوعی و پیچهای استخوانی استفاده شوند.
این قطعات سازگاری خوبی با بافت انسانی دارند، خطر رد شدن را به حداقل میرسانند، بهبودی بیماران را تسهیل میکنند و کیفیت زندگی را ارتقا میدهند.
- بخش انرژی: در ماژولهای باتری وسایل نقلیه انرژی جدید، اجزای سلول سوختی و تجهیزات سنتی فرآوردههای نفتی، قطعات سرامیکی آلومینا با مقاومت در برابر خوردگی و تحمل دمای بالا، عملکرد پایدار را در شرایط پیچیده تضمین میکنند و به تولید و استفاده کارآمد از انرژی کمک میکنند. قطعات سرامیکی آلومینا با عملکرد برجسته خود، پتانسیل بسیار زیادی را در زمینههای مختلف نشان میدهند.
با پیشرفت و نوآوری فناوری، انتظار میرود نقش آنها بهطور فزایندهای مهم شود و منافع بیشتری را برای زندگی ما و توسعه جامعه به ارمغان آورد.
جدول پارامترهای محصول
| ماده شیمیایی اصلی |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| چگالی حجمی |
|
گرم بر سانتیمتر مکعب |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| حداکثر دمای مجاز استفاده |
|
|
1450°C |
1600°C |
۱۴۰۰°C |
| جذب آب |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| مقاومت خمشی |
20 درجه سانتی گراد |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| ضریب انبساط حرارتی |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| ضریب هدایت حرارتی |
20 درجه سانتی گراد |
وات/متر.کلوین |
16 |
30 |
18 |



