Maschinen und industrielle Fertigung
Übersicht
Aluminium oxid (Al₂ O₂), Zirkonia (ZrO₂), Silizium karbid (SiC) und Silizium nitrid (Si₃Ns) sind Hoch leistungs keramiken. Ihre außer gewöhnlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften machen sie zu unverzicht baren Schlüssel materialien in der modernen Fertigung.
1. Aluminium oxid (Al² Ogeon)
Aluminium oxid ist die am weitesten verbreitete, techno logisch ausgereifte und kosten günstigste technische Keramik. Es gleicht Leistung und Preis aus, indem es die Reinheit (95%, 99% usw.) kontrolliert.
Kern vorteile: Hohe Härte, aus gezeichnete Verschleiß festigkeit, hervorragende elektrische Isolierung, aus gezeichnete Korrosions beständigkeit und niedrige Kosten.
Spezifische Anwendungen:
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Verschleiß feste Komponenten:Dichtungen, Ventil buchsen,DüsenTextil keramik und Schleif medien (Keramik kugeln).
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Elektrische Isolatoren: Leiterplatten, Zündkerzen und Hochspannung isolier hülsen.
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Korrosions beständige Komponenten:FutterUnd Komponenten für chemische Pumpen und Ventile.
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Hoch temperatur komponenten:Ofen rohre, Thermo elementSchutz rohreUnd feuerfeste Materialien.
2. Zirkonia (ZrO₂)
Zirkonia ist die repräsent ativste gehärtete Keramik. Durch die Phasen transformation zähigkeit ist ihre Bruch zähigkeit anderen Keramiken weit überlegen und kehrt den traditionellen Eindruck von Keramik als "spröde" um.
Es verfügt über eine extrem hohe Bruch zähigkeit und Biege festigkeit, eine hohe Verschleiß festigkeit, einen niedrigen Reibungs koeffizienten und eine aus gezeichnete Bioko mpatibilität. Seine Zähigkeit ist der von Metall am nächsten.
Spezifische Anwendungen:
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Strukturelle und verschleiß feste Teile: Keramik lager, Hammer blöcke, Scheren, Messer, Hülsen aus optischen Fasern undVerschleißt eile.
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Medizinisch: Hüftgelenk bälle,DentalImplantate sowie Kronen und Brücken (aufgrund ihrer hohen Zähigkeit, geringen Verschleiß und Bioko mpatibilität).
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Täglicher Gebrauch und Präzision: Keramik messer,Uhren hüllenUnd Smartphone-Rückwände (nach dem Härten sind sie ästhetisch ansprechend und kratz fest).
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Sensoren: Sauerstoffs ensoren (unter Verwendung ihrer Ionen leitfähig keit).
3. Silizium karbid (SiC)
Silizium karbid ist eine kovalent gebundene Super keramik, die sowohl in reaktions gesinterter als auch in drucklos gesinterter Form erhältlich ist und außer gewöhnliche Leistung bietet.
Kern vorteile: Extrem hohe Härte und Verschleiß festigkeit, aus gezeichnete Hoch temperatur festigkeit (keine Erweichung bei 1600 ° C), extrem hohe Wärme leitfähig keit (aus gezeichnete Wärme ableitung), niedriger Wärme ausdehnung koeffizient (aus gezeichnete Wärme schock beständigkeit) und chemische Korrosions beständigkeit.
Spezifische Anwendungen:
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Hochtemperatur-Ofen möbel: Ofen walzen, Setter (leicht, lange Lebensdauer, energie sparend), Wärme tauscher.
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Verschleiß festigkeit und Versiegelung:Mechanische Dichtungen, Gülle pumpen komponenten,Sands trahl düsen, Verwendet in extrem rauen Betriebs bedingungen.
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Leicht gewicht und Armor ing: Leicht, leistungs starkKeramische PanzerplattenFür Luft-und Raumfahrt und gepanzerte Fahrzeuge.
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Halbleiter und Elektronik: Wafers chleif scheiben, epi taktische Wafer anfälligkeiten und Kühlkörper substrate für elektronische Hoch leistungs geräte (Nutzung der hohen Wärme leitfähig keit und Isolierung).
4. Silizium nitrid (Si₃N₄)
Silizium nitrid ist eines der keramischen Materialien mit der besten Gesamt leistung und kombiniert hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, geringe Dichte, aus gezeichnete Wärme schock beständigkeit und Verschleiß festigkeit.
Kern vorteile: Optimales Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, hervorragende Wärme schock beständigkeit (Beständigkeit gegen schnelles Abkühlen und Erhitzen), hohe Bruch zähigkeit, selbst schmierende Eigenschaften, geringe Dichte und hohe Härte.
Spezifische Anwendungen:
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Lager: Voll keramik lager oder Hybrid keramik lager (Si₃N₄-Bälle) werden in Hoch geschwindigkeits-, Hoch präzisions-, korrosiven und nicht geschmierten Umgebungen (z. B. Werkzeug maschinen spindeln und Luft-und Raumfahrt anwendungen) eingesetzt.
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Metall verarbeitung: Walzwerk rollen, horizontale Strang gießformen und Thermoelement schutz rohre, da sie die meisten geschmolzenen Metalle (wie Aluminium und Zink) nicht benetzen.
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Hochtemperatur-Bauteile: Gasturbinen schaufeln, Turbinen rotoren und Motor komponenten. Sie sind Schlüssel materialien zur Verbesserung der thermischen Effizienz in der Zukunft.
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Schneidwerk zeuge: Wird zum Hoch geschwindigkeit schneiden von schwer zu bearbeiten den Materialien wie Gusseisen und Hoch temperatur legierungen verwendet.
Wie soll man wählen?
Berücksichtigen Sie bei der Auswahl zwischen diesen vier Keramiken die wichtigsten Anforderungen des spezifischen Anwendungs szenarios:
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Für Wirtschaft lichkeit und elektrische Isolierung: Aluminium oxid ist die bevorzugte Wahl.
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Für hohe Zähigkeit und Schlag festigkeit als Metall ersatz: Zirkonia ist die bevorzugte Wahl.
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Für extrem hohe Temperaturen, die eine aus gezeichnete Wärme leitfähig keit und Wärme ableitung erfordern: Silizium karbid ist die bevorzugte Wahl. Das Streben nach umfassender Leistung erfordert eine außer gewöhnliche Wärme schock beständigkeit, hohe Festigkeit und geringes Gewicht: Wählen Sie unabhängig von den Kosten Silizium nitrid.
Diese vier Materialien treiben die mechanische und industrielle Fertigungs industrie gemeinsam in Richtung Hoch temperatur-, Hoch leistungs-, Hoch zuverlässigkeit-und Leichtbau entwicklung und bieten die ultimative Lösung für Materiale ng pässe unter vielen extremen Betriebs bedingungen.