Met de voortdurende ontwikkeling van wetenschap en technologie en de verbetering van de industriële productie, hebben hoogpresterende keramische onderdelen gemaakt van geavanceerde keramische materialen zoals aluminiumoxide, zirconiumoxide, siliciumcarbide en aluminiumcarbide uitstekende prestaties en een breed scala aan toepassingen. Het is een belangrijke drijvende kracht geworden voor industriële innovatie en ontwikkeling. Dit artikel zal de voordelen, toepassingen en verwerkingsmoeilijkheden van hoogpresterende keramische onderdelen introduceren en de lezer door dit belangrijke materiaal leiden.
Voordelen van hoogpresterende keramische onderdelen
Hoogpresterende keramische componenten bieden veel voordelen ten opzichte van traditionele metalen en polymeercomponenten.
- Keramische materialen hebben uitstekende hoge temperatuurbestendigheid en kunnen lange tijd werken in een hoge temperatuuromgeving zonder falen.
- Keramische materialen hebben goede corrosiebestendigheid en kunnen lange tijd worden gebruikt in zware omgevingen zoals zuur en alkali.
- Keramische materialen hebben uitstekende isolatieprestaties, hardheid en slijtvastheid, en kan werkomstandigheden zoals hoogfrequente trillingen en hoge spanning weerstaan.
Deze voordelen maken dat keramische structurele onderdelen met hoge precisie brede toepassingsvooruitzichten hebben in veel velden.
Waar worden hoogpresterende keramische onderdelen gebruikt?
- Aluminiumoxide is het meest gebruikte fijne keramische materiaal en wordt vaak gebruikt in machines en precisieonderdelen vanwege zijn uitstekende mechanische eigenschappen en chemische stabiliteit.
- Zirconiumoxide is een van de technische keramieken met de hoogste sterkte en taaiheid bij kamertemperatuur en wordt vaak gebruikt in slijtvaste onderdelen, glijdende onderdelen, snijgereedschappen, enz.
- Siliciumnitride heeft een uitstekende thermische schokbestendigheid en wordt vaak gebruikt voor het vervaardigen van mechanische componenten zoals lagers, gasturbinebladen, mechanische afdichtringen en permanente mallen.
- Aluminiumnitride heeft een hoge thermische geleidbaarheid en goede warmteafvoer, en wordt vaak gebruikt als warmteafvoermateriaal voor elektronische apparaten.
Analyse van verwerkingsmoeilijkheden
De verwerking van hoogpresterende keramische onderdelen kent de volgende moeilijkheden:
- Hoge hardheid en brosheid: In het productieproces treden gemakkelijk problemen op zoals gereedschapsslijtage, breuk en componentfragmentatie. Het is noodzakelijk om passende snijtechnologie en gereedschapsmaterialen te gebruiken, evenals de bewerkingskracht en temperatuur te beheersen om de integriteit en precisie te waarborgen.
- Beheersing van het hoge-temperatuur sinterproces: Keramische materialen hebben meestal een hoge-temperatuur sinterbehandeling nodig om hun dichtheid en mechanische eigenschappen te verbeteren. Tijdens het hoge-temperatuur sinteren treden gemakkelijk problemen op zoals ongelijke sinterkrimp, sinterporiën en sintervervorming, die de dimensionale nauwkeurigheid en oppervlaktekwaliteit van onderdelen beïnvloeden. Daarom is het noodzakelijk om de sintertemperatuur, tijd en atmosfeer nauwkeurig te beheersen en passende sinterprocesmaatregelen te nemen om deze problemen te overwinnen.
- Hoge oppervlaktekwaliteitseisen: Keramische onderdelen moeten meestal een hoge oppervlaktekwaliteit hebben om aan hun toepassingsvereisten te voldoen. Echter, de hoge hardheid en brosheid van keramische materialen maken hun oppervlaktebewerking en polijsten moeilijk, waardoor krassen en oppervlaktefouten gemakkelijk optreden. Daarom zijn speciale slijp- en polijstprocessen vereist, zoals ultrasoon slijpen, elektrolytisch polijsten, enz., om hoogwaardige oppervlakken te verkrijgen.
- Hoge verwerkingsprecisie-eisen: Keramische onderdelen vereisen meestal een hoge verwerkingsprecisie om aan complexe assemblage- en gebruiksvereisten te voldoen. Vanwege de hoge hardheid en brosheid van keramische materialen, treden problemen zoals ophoping van bewerkingsfouten en dimensionale instabiliteit gemakkelijk op. Daarom is het noodzakelijk om gebruik te maken van precisiebewerkingsapparatuur en -processen, zoals numerieke besturing, laserbewerking, enz., om de dimensionale nauwkeurigheid en geometrische vormconsistentie van onderdelen te waarborgen.
