Szczegóły produktu
Komponenty strukturalne z ceramiki gliniankowej, najprościej mówiąc, to części wykonane głównie z glinianku (Al₂O₃) o określonych kształtach i strukturach.
Ceramika gliniankowa nie jest zwykłym rodzajem ceramiki; charakteryzuje się wysoką zawartością glinianku, gęstą strukturą i należy do kategorii ceramiki specjalnej.
Proces produkcji komponentów strukturalnych z ceramiki gliniankowej jest złożony i precyzyjny. Wymaga on doboru wysokoprecyzyjnego proszku ceramicznego z glinianku jako surowca oraz przeprowadzenia wielu procesów wstępnego przygotowania, takich jak mielenie i przesiewanie, w celu uzyskania odpowiedniego rozmiaru i dystrybucji cząstek.
Pierwszym etapem jest przygotowanie surowców, podczas którego proszek gliniany o wysokiej czystości miesza się z dodatkami w celu zapewnienia jednorodności i stabilności surowców. Następnie uprzednio przetworzony proszek ceramiczny z tlenku glinu dodaje się do rozpuszczalnika i dokładnie miesza, aby przygotować lepką masę. Wielkość cząstek i jednorodność masy ma znaczący wpływ na jakość końcowego produktu.
Następnie masę zalewa się do form i kształtuję półfabrykaty poprzez procesy takie jak wibracja i prasowanie.
W zależności od kształtu i wielkości wyrobów izolacyjnych z tlenku glinu można wybrać różne metody formowania, w tym formowanie wtryskowe, wytłaczanie oraz prasowanie.
Na końcu uformowane półfabrykaty z ceramiki aluminiowej są podsuszane, aby osiągnąć dobrą gęstość i właściwości mechaniczne. Kontrola temperatury i czasu spiekania jest kluczowa, ponieważ zbyt wysoka temperatura może spowodować odkształcenia lub uszkodzenia, podczas gdy zbyt niska temperatura nie umożliwi zagęszczenia.
Wreszcie wymagana jest precyzyjna obróbka, obejmująca cięcie, szlifowanie, polerowanie i inne procedury, aby zapewnić, że elementy konstrukcyjne osiągną dokładne wymagania dotyczące tolerancji wymiarowych i jakości powierzchni. Każdy etap procesu wymaga ścisłej kontroli parametrów, ponieważ każde odchylenie na pojedynczym etapie może wpłynąć na działanie końcowego produktu.
Wyjątkowe właściwości części z glinoku:
- 1. Wysoka twardość, mistrz odporności na zużycie: Zgodnie z Shanghai Institute of Ceramics Chińskiej Akademii Nauk, twardość glinokrzemianów według skali Rockwella wynosi HRA 80–90, ustępując jedynie diamentowi.
- 2. Lekkość, ekspert w zmniejszaniu obciążeń: Ich gęstość wynosi zaledwie 3,5 g/cm³, około połowę stali. W urządzeniach lub konstrukcjach o surowych wymaganiach dotyczących masy, użycie elementów ceramicznych z glinoku znacząco redukuje obciążenie. Na przykład w przemyśle lotniczym i kosmicznym zmniejszenie masy oznacza poprawę wydajności i obniżenie zużycia energii.
- 3. Odporność na wysokie temperatury, „częsty gość” w gorących środowiskach: Ceramika alumina ma doskonałą odporność termiczną, z temperaturą użytkową ciągłą przekraczającą 1000°C. W piecach przemysłowych o wysokiej temperaturze, metalurgii oraz innych środowiskach wysokotemperaturowych potrafi zachować stabilną strukturę i właściwości bez mięknienia czy odkształcania, nadal pełniąc swoje „obowiązki”.
- 4. Doskonała izolacja elektryczna, „izolator” dla prądu: Charakteryzuje się wysokim oporem elektrycznym i doskonałymi właściwościami izolacyjnymi, z wytrzymałością dielektryczną powyżej 15 kV/mm. Ta cecha czyni ją szczególnie skuteczną w dziedzinie elektroniki i elektrotechniki, np. przy produkcji izolacyjnych obudów elementów elektronicznych i izolatorów, skutecznie zapobiegając wyciekowi prądu i gwarantując bezpieczną pracę urządzeń.
Zastosowania przemysłowe:
- Szeroko stosowane, wykazujące duży potencjał w wielu dziedzinach: Elektronika i technologia informacyjna: Dzięki doskonałej izolacji elektrycznej i stabilności termicznej, komponenty ceramiczne z glinu są wykorzystywane do produkcji podłoży obwodów scalonych, obudów pakietów elektronicznych itp. W produktach elektronicznych, takich jak smartfony i komputery, zapewniają stabilne środowisko pracy dla wewnętrznych precyzyjnych elementów elektronicznych, gwarantując stabilne przesyłanie sygnałów elektronicznych.
- Produkcja mechaniczna: Wysoka twardość i odporność na zużycie czynią je idealnym materiałem do produkcji uszczelek mechanicznych, łożysk, narzędzi tnących oraz innych elementów. W szybkoobrotowych i obciążonych mechanizmach komponenty ceramiczne z glinu pomagają zmniejszyć zużycie, poprawić sprawność mechaniczną oraz wydłużyć czas eksploatacji.
- Lotnictwo i astronautyka: Lekkość, wysoka wytrzymałość oraz odporność na temperaturę pozwalają na szerokie wykorzystanie komponentów ceramicznych z glinu w elementach silników samolotów, podporach anten satelitarnych oraz systemach ochrony termicznej statków kosmicznych.
Wnoszą znaczący wkład w lekką i wysoce wydajną rozwój sprzętu lotniczego i kosmicznego.
- Dziedzina medyczna: Dzięki dobrej biokompatybilności elementy ceramiczne z glinianek mogą być wykorzystywane do produkcji implantów, takich jak sztuczne stawy czy śruby kostne.
Charakteryzują się dobrą zgodnością z tkankami ludzkimi, minimalizując ryzyko odrzucenia, wspomagają rehabilitację pacjentów i poprawiają jakość ich życia.
- Sektor energetyczny: W modułach baterii pojazdów napędzanych energią alternatywną, komponentach ogniw paliwowych oraz w tradycyjnym sprzęcie petrochemicznym, elementy ceramiczne z glinianek dzięki odporności na korozję i wysoką odporność na temperaturę zapewniają stabilną pracę w warunkach złożonych, wspierając efektywną produkcję i wykorzystanie energii. Elementy ceramiczne z glinianek, dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, wykazują ogromny potencjał w różnych dziedzinach.
W miarę jak technologia będzie się dalej rozwijać i innowować, można się spodziewać, że będą odgrywały coraz ważniejszą rolę, przynosząc więcej korzyści naszym życiu i rozwojowi społecznemu.
Tabela parametrów produktu
| Główny skład chemiczny |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Gęstość objętościowa |
|
g/cm3 |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Maksymalna temperatura użytkowania |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Wchłanianie wody |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Wytrzymałość na zginanie |
20°C |
MPa (psi x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Współczynnik przewodzenia ciepła |
20°C |
W/m·k |
16 |
30 |
18 |
EN
