Keramik efni

Nútíma keramik efni eru ný tegund af keramik sem er þróað úr hefðbundnu keramik byggt á sérstöku keramik og hefur sérkenni sem eru frábrugðin hefðbundnu keramik. Það hefur lengi farið út fyrir hugmyndina og umfang hefðbundins keramik. Það er afurð hátækni og nýrrar tækni. Þess vegna eru keramikefni fornt og ungt viðfangsefni.

Svokölluð nútíma keramikefni eru ólífræn efni sem ekki eru úr málmi. Það er einn af þremur helstu flokkum nútíma efna ásamt málmum og lífrænum efnum. Það er einnig almenn viðurkenning á öllum efnum nema málmefnum og lífrænum efnum. Umfjöllunarefnið í þessum kafla er nútíma keramikefni eða nútíma ólífræn efni sem ekki eru úr málmi.

Nútíma keramik efni hafa hátækni tengingar. Samanborið við hefðbundin efni. Það hefur aðallega eftirfarandi þrjá eiginleika:

(1) Byggt á kröfum nútíma vísinda- og tækniþróunar. Það er afurð þróunar nútímavísinda og tækni og er hátæknivara.

(2) Framleiðsluferlið er flókið og krefst leiðsagnar nútíma vísinda- og tækniafreka. Þess vegna er þetta tæknilega þekkingarfreka vara.

(3) Það hefur framúrskarandi og sérstaka eiginleika og getur uppfyllt kröfur viðskipta- og nýrrar tækniiðnaðar.

Flokkun keramikefna

Með þróun framleiðslu og vísinda og tækni. Tegundir keramikefna og vara eru að aukast dag frá degi. Til að auðvelda skilning á eiginleikum ýmissa efna eða vara eru þau venjulega flokkuð frá mismunandi sjónarhornum.

1. Flokkun eftir efnasamsetningu

(1) Oxíð keramik. Það eru margar tegundir af oxíðkeramik, sem gegna mjög mikilvægri stöðu í keramikfjölskyldunni. Algengustu oxíðkeramikin eru Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Cr2O3, mullít (3Al2O3.2SiO4) og spínel (MgAl2O3) osfrv. Al2O3 og SiO2 í keramik eru jafn mikið notuð og stál og álblöndur í málmefnum. Sumt oxíðkeramik er skráð í töflu 11.1. Silíkat tilheyra einnig oxíðröðinni. Eins og ZrsiO4. Símtal hefur beðið. Það eru líka samsett oxíð eins og BaT, CgyiO; frv., falla einnig í þennan flokk.

Keramik efni eru flokkuð eftir efnasamsetningu

(2) Karbíð keramik. Karbíð keramik hefur almennt hærra bræðslumark en oxíð. Þeir sem oftast eru notaðir eru SIC, SC, Phoenix C. TIC osfrv. Karbíð keramik ætti að vera með andrúmsloftsvörn meðan á undirbúningsferlinu stendur.

(3) Amíð keramik. Mest notaða klóríðið er a-ji, sem hefur framúrskarandi alhliða vélræna eiginleika og háhitaþol. Að auki eru notkun TZN, BN og AI nítríð keramik að verða sífellt útbreiddari. Búist er við betri afköstum C3N4, sem nýlega hefur komið fram, en Si3O4.

(4) Fjögur kemísk keramik. Notkun boride keramik er ekki mjög víð. Þau eru aðallega notuð sem djúp aukefni eða önnur fas til að bæta við önnur keramik fylki til að bæta árangur. Algengt er að nota Ti, Zr& osfrv.

2. Flokkun eftir frammistöðu og notkun

(1) Byggingarkeramik. Byggingarkeramik er notað sem burðarefni til að framleiða burðarhluta. Notaðu aðallega vélræna eiginleika þess. Aukinn styrkur, hörku, hörku, stuðull, slitþol, háhitaþol (háhitastyrkur, hitaáfallsþol, fjarlægingarþol) osfrv. Flest fjögur keramik sem flokkuð er eftir kjarnaefnasamsetningu sem nefnd er hér að ofan eru burðarkeramik. Svo sem eins og AjZQ steinn. 3N4 og ZX eru dæmigerð keramik efni með yfirburða vélrænni eiginleika.

(2) Hagnýtt keramik. Hagnýtt keramik er notað sem hagnýtt efni til að framleiða hagnýt tæki, aðallega með því að nota eðliseiginleika þeirra eins og rafsegulfræðilega eiginleika, hitaeiginleika, sjónfræðilega eiginleika, líffræðilega eiginleika osfrv. Til dæmis ferrít. Ferrolectric keramik er aðallega notað fyrir rafsegulfræðilega eiginleika þeirra. Það er notað til að búa til rafsegulhluta, rafsegulkeramik er notað til að búa til þétta og piezoelectric keramik er notað til að búa til tilfærslu- eða þrýstingsskynjara. Hægt er að nota solid raflausn keramik til að búa til súrefnisskynjara með því að nota jónaflutningseiginleika þeirra. Lífkeramik er notað til að búa til gervibein og gervitennur. Ofurleiðandi efni og ljósleiðarar tilheyra einnig flokki hagnýtra keramik.

Þess má geta að ofangreind flokkun er einnig afstæð. Frekar en að vera alger eru stundum engin ströng mörk á milli burðarkeramik og hagnýtt keramik. Fyrir sum keramikefni er bæði til. Piezoelectric keramik. Þó að það sé hægt að flokka sem hagnýtt keramik, hefur það einnig ákveðnar kröfur um vélræna eiginleika þess, svo sem styrk, hörku, hörku og teygjanleika. Í fyrsta lagi verður það að hafa nægan styrk til að koma í veg fyrir skemmdir þegar það þolir E-kraft, svo að hægt sé að ná sameiginlegum piezoelectric eiginleikum. Að auki, svo sem háhita burðarkeramik eða varma höggþolið og eldþolið keramik fyrir hitaþolna hluta geimfara, þó að þau tilheyri flokki burðarkeramik. Hins vegar er hitaþensluþolið ekki aðeins ákvörðuð af eigin styrkleika, seigju og stuðli, heldur eru hitaleiðni og varmaþenslustuðull einnig þau sömu og vélrænni eiginleikar, sem hafa mjög mikilvæg áhrif á hitaáfallsþol. Tæringarþol er mikilvægur árangur efnakeramik (eins og sýruþolnar dælur), en það verður að hafa ákveðna vélræna eiginleika til að uppfylla kröfur iðnaðarins. Erfitt er að gera ofurleiðandi efni í víra vegna þess að þau eru mjög feit. Þess vegna getur það ekki enn farið inn í hagnýtt umsóknarstig. Til að draga saman, hvort sem það er burðarkeramik eða hagnýtt keramik, eru vélrænir eiginleikar grunneiginleikar keramikefna. Það er bara að mismunandi notkun hefur mismunandi kröfur um vélræna eiginleika.

Í þessum kafla er aðallega fjallað um burðarkeramik.

Kostir keramik

1. Frammistöðueiginleikar keramikefna

Eins og við vitum öll eru efnatengi málmefna (hreint gull eða málmblöndur) aðallega málmar. Þau eru samsett úr jákvæðum málmatómum og rafeindaskýjum sem fylla þau. Málmtengi hafa enga stefnu. Þess vegna hefur málmurinn góða plastaflögunareiginleika. Hvað varðar keramik sem hunsar ekki málmefnasambönd, þá eru efnafræðilegir eiginleikar þeirra hærri en heilsu- og samgild tengi. Þessi efnafræði hefur sterka stefnu og mikla bindiorku. Þess vegna er erfitt fyrir keramikefni að gangast undir plastaflögun. Mikil stökkleiki og sterkt sprungunæmi. Þetta er Akkilesarhæll keramikefna. En það er einmitt vegna þessarar efnatengjategundar sem burðarkeramik hefur röð sérstakra eiginleika sem eru betri en málmefni.

①Hátt hörku ákvarðar framúrskarandi slitþol þess;

②Hátt logapunktur. Ákveðið að það hafi framúrskarandi hitaþol;

③ Hár efnafræðilegur stöðugleiki. Það ákvarðar að það hafi góða tæringarþol.

Þó að keramik efni hafi svo framúrskarandi kosti. Hins vegar banvæn ókostur þess - stökkleiki - takmarkar frammistöðu þess og hagnýt notkun. Þess vegna hefur herða keramik orðið kjarnaviðfangsefni á sviði rannsókna á keramikefnum sem vekur athygli um allan heim (sjá kaflann um herðingu keramik fyrir frekari upplýsingar).

2. Samanburður á nútíma (háþróaðri) keramik og hefðbundinni keramik

Nútíma keramik samanborið við hefðbundið keramik. Verulegur munur er á hráefnissamsetningu, undirbúningsferli, skipulagi og frammistöðu.

Andstæða hefðbundins keramik og nútíma keramik