Ang Industrial Ceramics ay isang high-performance na engineered material na ginawa sa pamamagitan ng sinteryo ng inorganic non-metallic materials sa mataas na temperatura.
Ang industriya ng pang-industriyang seramika ay isang mataas na teknolohiyang industriya na nakabase sa mga di-metalikong di-organikong materyales na nagmamanupaktura ng mga high-performance na bahagi ng istruktura at mga functional na device na may matinding adaptabilidad sa kapaligiran sa pamamagitan ng tumpak na disenyo ng formula, ultra-hinang proseso ng pulbos at teknolohiya ng sintering sa mataas na temperatura. Iba ito sa tradisyonal na pang-araw-araw na seramika, ang pangunahing halaga nito ay nasa malikhaing integrasyon ng agham ng materyales, engineering mechanics at kemikal na katatagan, na nagbibigay sa mga produkto ng natatanging mga spectrum ng pagganap tulad ng ultra-mataas na paglaban sa init, ultra-mataas na kahirapan, paglaban sa kaagnasan, at mababang density.
Ang industriya ng semento at ceramic ay sumasaklaw sa mga structural ceramics (tulad ng mechanical seals, cutting tools), electronic ceramics (tulad ng semiconductor substrates, sensor chips), bioceramics (tulad ng artipisyal na joints), nuclear energy ceramics at new energy ceramics (tulad ng solid-state battery separators) at iba pang maraming-dimensyong sanga ng teknolohiya, na siyang tinatawag na "mga haligi na nakatago" sa mga larangan ng modernong aerospace, high-end equipment, electronic information, bagong enerhiya, at teknolohiya sa medisina.
Ang diwa ng industriyal na ceramic ay ang pagbabago ng mga mabigat na materyales sa mga solusyon sa engineering na nagbabakas ng performance boundaries sa pagitan ng mga metal at polymer sa pamamagitan ng limitadong kontrol sa microscopic grain boundaries at phase composition, at ito ang pangunahing teknolohiya na responsable sa pagiging magaan ng mga high-temperature na bahagi, sa pagmaliit ng mga electronic component, at sa mahabang buhay ng mga chemical equipment.
Ang malalim na pagkabuo muli ng pandaigdigang kompetisyon. Dahil sa pag-unlad ng inisyatibong "Belt and Road", ang industriyal na ceramic ng Tsina ay nagpa-angat ng kanilang paglalatag sa mga merkado sa ibang bansa. Habang pinapanatili ang kalamangan sa pag-export ng tradisyunal na mga ceramic na ginagamit sa arkitektura, ang high-end na electronic ceramics, special ceramics, at iba pang mga produkto na may mataas na halaga ay naging bagong saligan ng paglago sa pag-export. Sa parehong oras, ang kompetisyon para sa teknikal na pakikipagtulungan sa ibayong-bayan at karapatan sa pagtatakda ng mga pamantayan ay nagiging mas matinding, at ang mga kompanya na mahusay sa mga pangunahing teknolohiya ay inaasahang mananatili sa nangungunang posisyon sa pandaigdigang agos ng produksiyon.
Ang industriya ng industrial ceramics sa Tsina ay nasa kritikal na panahon ng transformasyon at pag-upgrade sa tawiran ng mga estratehikong oportunidad. Mula sa pagtulong sa pagbabago at pag-upgrade ng tradisyunal na industriya hanggang sa pagbibigay-buhay sa mga pag-unlad sa mga bagong industriya, ang estratehikong halaga ng industrial ceramics ay naging lalong nakikilala. Sa hinaharap, kailangan ng industriya na gawing pangunahing saligan ang teknolohikal na inobasyon, palakasin ang kolaboratibong inobasyon sa pagitan ng industriya, unibersidad at pananaliksik, at masakop ang mga kritikal na core teknolohiya; gawing luntiang pagbabago bilang kalakhan ng sustainable development at itayo ang ekolohiya ng industriya na may mahusay na paggamit ng mga yaman; gawing pagpapalawak ng merkado bilang sentro ng paglago at palalimin ang pandaigdigang pakikipagtulungan at pagtatayo ng brand. Dahil sa patuloy na paglabas ng mga benepisyo ng patakaran at patuloy na pag-upgrade ng pangangailangan sa merkado, ang industriya ng industrial ceramics sa Tsina ay tiyak na makakamit ang isang paglukso mula pagsunod papunta sa pagpapanguna, at iukit ang marka ng Tsina sa pandaigdigang mapa ng mga bagong materyales. Ang prosesong ito ay hindi lamang nauugnay sa pagpapabuti ng kompetisyon ng industriya, kundi rin isang buhay na kasanayan sa pagkamit ng sariling kakayahan sa agham at teknolohiya at pagtataguyod ng mataas na kalidad ng pag-unlad.
Dahil sa pagsulong ng agham sa materyales at teknolohiya ng pagmamanufaktura, ang mga pang-industriyang seramika ay naging isang mahalagang materyales na hindi mapapalitan sa modernong industriya.
Ang mga pang-industriyang seramika ay pangunahing binubuo ng mga metal na oksido (tulad ng Al₂O₃, ZrO₂), nitride (tulad ng Si₃N₄), carbide (tulad ng SiC) at iba pang di-metal na kompuwesto, at ang kanilang mga katangian ay ang mga sumusunod:
Matigas at lumalaban sa pagsusuot: Ang mga pang-industriyang seramika ay karaniwang mas matigas kaysa sa mga metal na materyales, tulad ng alumina seramika na mayroong 9 na Mohs hardness (pangalawa lamang sa diamante), na nagpapagawa itong angkop sa mga mataas na pagsusuot na kapaligiran.
Lumalaban sa mataas na temperatura: Kayang tiisin ang mga temperatura na mahigit sa 1000°C, tulad ng silicon carbide seramika na nananatiling matatag sa 1600°C at madalas ginagamit sa mga bahagi ng aero engine.
Kimikal na inertness: Ang pang-industriyang seramika ay may malakas na paglaban sa mga corrosive media tulad ng mga acid, base, at asin, tulad ng zirconia seramika na maaaring gamitin nang matagal sa mga matinding acidic na kapaligiran.
Pampainit at dielectric: Ang Alumina, aluminum nitride, at iba pa ay mga de-kalidad na insulating material na malawakang ginagamit sa mga electronic substrates at packaging.
Magagaan: Katumbas lamang ng 1/3-1/2 ng density ng metal, kaya binabawasan ang bigat ng kagamitan at pinahuhusay ang kahusayan sa enerhiya.
Ayon sa komposisyon at paggamit, ang industrial ceramics ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na kategorya:
1. Ceramics na oksido
Alumina ceramics (Al₂O₃):
Ang pinakakaraniwang uri ng industrial ceramics, may laman ng Al₂O₃ mula 75% hanggang 99.9%, mataas ang tigas at mabuting insulasyon, ginagamit sa mga mekanikal na selyo, electronic substrates, tool, at iba pa.
Zirconia ceramics (ZrO₂):
Matibay (2-3 beses na mas mataas ang kakayahang umangat kaysa alumina), lumalaban sa pagkasira, ginagamit sa mga dental restoration, bearings, mobile phone backplates.
Beryllium Oxide Ceramics (BeO):
May mataas na thermal conductivity, ginagamit para sa pagpapalamig ng mataas na kapangyarihang electronic device, ngunit kailangang maging maingat sa toxicity nito.
2. Di-oksido na seramika
Seramikang Silicon Carbide (SiC):
May mataas na paglaban sa temperatura at matibay na paglaban sa thermal shock, ginagamit sa mga lining ng high-temperature na kweba at kagamitan sa pagmamanupaktura ng semiconductor.
Seramikang Silicon Nitride (Si₃N₄):
May mataas na lakas at paglaban sa thermal shock, ginagamit sa mga rotor ng turbine, bearing balls.
Seramikang Aluminum Nitride (AlN):
May mataas na thermal conductivity at insulation, ito ang piniling materyales para sa mga substrate ng LED at integrated circuit packaging.
3. Mga pangunahing lugar ng aplikasyon ng seramika sa industriya
Ang mga pang-industriyang ceramic ay maaaring gampanan ang mekanikal, thermal, kemikal at iba pang mga tungkulin sa mga aplikasyon. Dahil sa mataas na paglaban sa init, paglaban sa korosyon, paglaban sa pagsusuot, paglaban sa pagkakalbo at iba pang mga bentahe, ang mga pang-industriyang ceramic ay maaaring pumalit sa mga metal na materyales at organikong polymer na materyales para sa matinding kapaligiran sa pagtatrabaho, at naging isang mahalagang materyal sa tradisyonal na pagbabago ng industriya, mga bagong industriya at mataas na teknolohiya, at may malawak na aplikasyon sa enerhiya, aerospace, makinarya, kotse, elektronika, kemikal at iba pang mga larangan.
Ang mga industriyal na seramika ay may sariling mga katangian at malawakang ginagamit, tulad ng paggamit ng seramika na may mataas na tigas at mataas na paglaban sa pagsusuot upang makagawa ng mga mekanikal na bahagi, mga selyo, mga kasangkapan sa pagputol at iba pang mga materyales, paggamit ng seramika na may mataas na paglaban sa pagsusuot, mataas na lakas at mataas na tibay upang makagawa ng mga bahaging may paglaban sa pagsusuot, magaan ang timbang, mga bahagi na may paglaban sa init at pagkakabukod ng init, mga paso ng turbine ng singaw, tuktok ng piston, at iba pa, at paggamit ng seramika na may mataas na paglaban sa pag-aagnas at mabuting kemikal na katatagan kapag nakikipag-ugnay sa mga biyolohikal na enzyme upang makagawa ng mga crucible para sa pagsunog ng mga metal, mga heat exchanger, mga biyolohikal na materyales, at iba pa. Ang iba't ibang istraktural na materyales ay ginawa gamit ang mga seramika na kumukuha at sumisipsip ng neutron. Ang mga aplikasyong ito ay ilan lamang sa mga aplikasyon ng industriyal na seramika, at ang mga gamit ng industriyal na seramika ay talagang malawak.
Bilang pangunahing materyales ng mataas na kalidad na pagmamanupaktura sa ika-21 siglo, ang pag-unlad sa pagganap ng mga pang-industriyang seramika ay nagpapalakas ng inobasyon sa enerhiya, medikal, semiconductor at iba pang mga larangan. Dahil sa pagsulong ng teknolohiya sa pagmamanupaktura at paglalim ng pananaliksik na interdisiplinaryo, ang mga pang-industriyang seramika ay magpapakawala ng mas malaking potensyal sa mga aplikasyon sa matinding kapaligiran, miniaturized na mga device at iba pang mga larangan, at magiging kritikal na driver tungo sa carbon neutrality at pag-upgrade ng industriya.
EN
