Детали продукта
Конструкционные детали из глиноземной керамики — это, проще говоря, детали, изготовленные преимущественно из глинозема (Al₂O₃), имеющие определённую форму и структуру.
Детали из глиноземной керамики — это не обычные керамические изделия; они имеют высокое содержание глинозема, плотную структуру и относятся к категории специальной керамики.
Производственный процесс конструкционных деталей из глиноземной керамики сложен и требует высокой точности. В качестве исходного материала необходимо выбирать высокочистый порошок глиноземной керамики и проводить многоэтапную предварительную обработку, включая измельчение и просеивание, чтобы получить подходящий размер частиц и их распределение.
Сначала осуществляется подготовка сырья, при которой порошок высокочистой глинозема смешивается с добавками для обеспечения однородности и стабильности исходных материалов. Затем предварительно обработанный керамический порошок из глинозема добавляют в растворитель и тщательно перемешивают для получения вязкой суспензии. Размер частиц и однородность суспензии оказывают значительное влияние на качество конечного продукта.
Затем суспензия заливается в формы и формуется в черновые заготовки с помощью таких процессов, как вибрация и прессование.
В зависимости от формы и размера изоляционных изделий из керамического глинозема можно выбирать различные методы формования, включая литье под давлением, экструзию и прессование.
Наконец, сформованные черновые заготовки из керамического глинозема подвергаются спеканию для достижения высокой плотности и хороших механических свойств. Контроль температуры и времени спекания имеет решающее значение, поскольку слишком высокая температура может вызвать деформацию или повреждение, а слишком низкая температура не позволит достичь необходимой плотности.
Наконец, требуется точная обработка, включающая резку, шлифование, полировку и другие процедуры, чтобы гарантировать, что конструкционные элементы соответствуют требованиям по точности размеров и качеству поверхности. Каждый этап процесса требует строгого контроля параметров, поскольку любое отклонение на одном из этапов может повлиять на эксплуатационные характеристики конечного продукта.
Выдающиеся характеристики детали из глинозема:
- 1. Высокая твердость, чемпион по износостойкости: Согласно данным Шанхайского института керамики Китайской академии наук, твердость по Роквеллу керамики из глинозема достигает HRA 80–90, уступая только алмазу.
- 2. Легкий вес, эксперт по снижению нагрузки: Ее плотность составляет всего 3,5 г/см³, примерно половину от плотности стали. В оборудовании или конструкциях с жесткими требованиями к массе использование деталей из керамики на основе глинозема позволяет значительно снизить нагрузку. Например, в аэрокосмической отрасли снижение массы означает повышение производительности и снижение энергопотребления.
- 3. Высокая термостойкость, «постоянный гость» в условиях высоких температур: Оксид алюминия обладает превосходной теплостойкостью, допускает длительное использование при температуре свыше 1000 °C. В промышленных печах, металлургии и других условиях высоких температур он сохраняет стабильную структуру и эксплуатационные характеристики, не размягчаясь и не деформируясь, продолжая надежно выполнять свои «обязанности».
- 4. Отличная электрическая изоляция, «изолятор» для электрического тока: Материал обладает высоким удельным сопротивлением и превосходными диэлектрическими свойствами, прочность изоляции составляет более 15 кВ/мм. Эти характеристики делают его чрезвычайно востребованным в электронике и электротехнике, например, при производстве изолирующих корпусов для электронных компонентов и изоляторов, эффективно предотвращая утечку тока и обеспечивая безопасную работу оборудования.
Отрасли применения:
- Широкое применение, демонстрирующее большой потенциал в различных областях Электроника и информационные технологии: Благодаря отличной электрической изоляции и тепловой стабильности, детали из глинозёмной керамики используются для изготовления подложек интегральных схем, корпусов электронной упаковки и т.д. В таких электронных устройствах, как смартфоны и компьютеры, они обеспечивают стабильную рабочую среду для внутренних прецизионных электронных компонентов, гарантируя устойчивую передачу электронных сигналов.
- Механическое производство: Высокая твёрдость и износостойкость делают этот материал идеальным для производства механических уплотнений, подшипников, режущих инструментов и других изделий. В высокоскоростных и тяжелонагруженных механических узлах детали из глинозёмной керамики помогают снизить износ, повысить механический КПД и продлить срок службы.
- Аэрокосмическая промышленность: Лёгкость, высокая прочность и жаростойкость позволяют широко применять детали из глинозёмной керамики в элементах авиационных двигателей, опорах спутниковых антенн, а также в системах тепловой защиты космических аппаратов.
Они вносят значительный вклад в разработку лёгкого и высокопроизводительного авиакосмического оборудования.
- Медицинская сфера: Благодаря хорошей биосовместимости компоненты из оксидной керамики могут использоваться для изготовления имплантов, таких как искусственные суставы и костные винты.
Они хорошо совместимы с тканями человеческого организма, минимизируют риск отторжения, способствуют восстановлению пациентов и улучшают качество их жизни.
- Энергетический сектор: В модулях аккумуляторных батарей для транспортных средств на новой энергии, компонентах топливных элементов и традиционном энергетическом нефтехимическом оборудовании компоненты из оксидной керамики благодаря устойчивости к коррозии и способности выдерживать высокие температуры обеспечивают стабильную работу в сложных условиях, способствуя эффективному производству и использованию энергии. Компоненты из оксидной керамики, обладающие выдающимися характеристиками, демонстрируют огромный потенциал в различных областях.
По мере продолжения технологического прогресса и инноваций ожидается, что они будут играть всё более важную роль, принося больше пользы нашей жизни и развитию общества.
Таблица параметров продукта
| Основной химический компонент |
|
|
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
Al₂O₃ |
| Объемная плотность |
|
г/см³ |
3.6 |
3.89 |
3.4 |
| Максимальная температура использования |
|
|
1450°C |
1600°C |
1400°C |
| Поглощение воды |
|
% |
0 |
0 |
< 0.2 |
| Прочность на изгиб |
20°С |
МПа (фунт/кв. дюйм x 10³) |
358 (52) |
550 |
300 |
| Коэффициент теплового расширения |
25 - 1000°C |
1×10⁻⁶/°C |
7.6 |
7.9 |
7 |
| Коэффициент теплопроводности |
20°С |
Вт/м·К |
16 |
30 |
18 |
EN
