Mga pangunahing katangian ng alumina ceramic
Ang pagiging kapaki-pakinabang ng alumina ay nagmula sa mahusay na balanseng hanay ng mga pag-aari:
1. Mataas na katigasan: Napakahirap at lumalaban sa pagsusuot, ginagawa itong mahusay para sa mga aplikasyon na kinasasangkutan ng pag-abrasion. Nagraranggo ito ng 9 sa sukat ng MOHS ng katigasan ng mineral (sa ibaba lamang ng brilyante, na 10).
2. Mahusay na pagkakabukod ng elektrikal: Ito ay may napakataas na resistensya ng elektrikal, kahit na sa mga nakataas na temperatura. Ito ang pangunahing lugar ng aplikasyon nito.
3. Mataas na punto ng pagtunaw: Maaari itong makatiis ng napakataas na temperatura (hanggang sa ~ 1750 ° C o 3180 ° F), na ginagawang angkop para sa mga kapaligiran na may mataas na temperatura.
4. Magandang lakas ng mekanikal: Mayroon itong mahusay na lakas ng compressive, nangangahulugang maaari itong suportahan ang mabibigat na naglo -load nang walang pagpapapangit.
5. Kemikal na Pagkakainis: Ito ay lubos na lumalaban sa kaagnasan ng isang malawak na hanay ng mga acid, alkalis, at iba pang malupit na kemikal.
6. Epektibong Gastos: Kumpara sa iba pang mga advanced na keramika tulad ng zirconia o silikon nitride, ang alumina ay karaniwang mas mura upang makagawa, na nag-aambag sa malawakang paggamit nito.
Ang kamag -anak nitong kahinaan (para sa konteksto):
# Lower fracture katigasan: Kumpara sa zirconia, ang alumina ay mas malutong. Ito ay malakas, ngunit ang isang matalim na epekto o isang kritikal na kapintasan ay maaaring maging sanhi ng pag-crack nang mas madali kaysa sa pagbabagong-anyo ng zirconia.
Paano ginawa ang alumina ceramic?
Ang proseso ng pagmamanupaktura ay katulad sa prinsipyo sa iba pang mga advanced na keramika, tulad ng sintered silikon na karbida na tinalakay namin:
1. Raw material: Ang proseso ay nagsisimula sa isang multa, purified pulbos ng aluminyo oxide (al₂o₃). Ang antas ng kadalisayan ay isang pangunahing kadahilanan sa pagtukoy ng pangwakas na mga katangian.
2. Pagbubuo (paghuhubog): Ang pulbos ay halo -halong may mga binder at naproseso sa isang "berde" (hindi nababago) na katawan gamit ang mga pamamaraan tulad ng:
* Dry Pressing: Para sa mga simpleng hugis tulad ng mga tile, substrate, at tagapaghugas ng basura.
* Extrusion: para sa mahaba, tuluy -tuloy na mga hugis tulad ng mga tubo o rod.
* Paghuhubog ng iniksyon: Para sa kumplikado, masalimuot na mga hugis.
* Isostatic Pressing: Paglalapat ng pantay na presyon mula sa lahat ng panig para sa mas pantay na density.
3. Sintering: Ang "berde" na bahagi ay pinaputok sa isang mataas na temperatura na kiln sa temperatura sa pagitan ng 1,500 ° C at 1,800 ° C (2,730 ° F - 3,270 ° F). Sa panahon ng pagsasala, ang mga particle ng pulbos ay nagkakalat at magkasama sa kanilang mga hangganan, pag -urong nang malaki at bumubuo ng isang siksik, solidong polycrystalline ceramic.
Mga aplikasyon ng alumina ceramic
Ang mga pag -aari nito ay ginagawang kailangang -kailangan sa maraming mga industriya:
# Electronics & Electrical: Ang # 1 na lugar ng aplikasyon.
* Mga substrate para sa mga electronic circuit (ang berdeng board sa loob ng iyong computer).
* Mga insulator para sa mga spark plugs, kagamitan sa high-boltahe, at mga linya ng paghahatid ng kuryente.
* Mga bahay para sa mga sensor at elektronikong pakete.
# Mga sangkap ng pang -industriya na magsuot:
* Ang mga pump seal at bearings na dapat pigilan ang mga nakasasakit na likido.
* Ang pagguhit ng wire ay namatay at mga gabay sa tela.
* Ang mga linings na lumalaban sa abrasion para sa mga tubo at kagamitan.
# Medikal:
* Prosthetic hip joint bola at socket liner (kahit na ang zirconia ay pangkaraniwan din).
* Dental bracket at implants.
* Mga tool sa kirurhiko para sa kanilang pagkawalang -kilos at kakayahang ma -isterilisado.
# Industriya ng kemikal at proseso:
* Mga tubo, crucibles, at linings para sa paghawak ng mga kinakaing unti -unting kemikal at tinunaw na mga metal sa mataas na temperatura.
# Consumer Goods:
* Ang mga blades ng gunting sa mga high-end na salon ng buhok.
* Mga tile para sa Bulletproof Armor (sa mga composite form).
* Ang paggiling media para sa paggiling at pagpapakalat.
Paghahambing sa Zirconia at Silicon Carbide
Upang mailagay ito sa konteksto sa mga keramika na tinalakay namin:
# kumpara sa Zirconia: Ang alumina ay mas mahirap at mas malalaban ngunit hindi gaanong matigas (mas malutong). Ang Zirconia ay ang pagpipilian para sa mga application na may mataas na epekto, habang ang alumina ay higit sa purong pag-abrasion. Ang alumina ay isa ring mas mahusay na elektrikal na insulator at sa pangkalahatan ay mas mura.
# kumpara sa silikon na karbida: Ang alumina ay may mas mababang thermal conductivity at mas mababang maximum na temperatura ng serbisyo kaysa sa sic. Ang SIC ay mas mahusay para sa mga matinding aplikasyon ng temperatura tulad ng mga elemento ng hurno o mga rocket nozzle. Gayunpaman, ang alumina ay mas madaling gumawa sa mga kumplikadong hugis at isang mahusay na elektrikal na insulator.
Sa buod, ang alumina ceramic ay ang maraming nalalaman, maaasahan, at epektibong pundasyon ng mga advanced na keramika. Bagaman hindi ito ang ganap na pinakamahusay sa anumang solong kategorya (maliban sa pagkakabukod ng elektrikal), ang mahusay na pagganap sa buong paligid ay ginagawang unang pagpipilian para sa isang nakakapagod na iba't ibang mga aplikasyon ng pang-industriya at consumer.
Maaaring gusto mo: Zirconia ceramic, silikon nitride ceramic
