(سيراميك الألومينامن إنتاجوينتروستيك)
الألوميناهو اسم أكثر شيوعاً لأكسيد الألومنيوم (Al2O3). إنه سيراميك تقني متين مع مزيج رائع من الخصائص الميكانيكية والكهربائية. إنها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية.
المزايا الأساسية:
عملية التصنيع: من المسحوق إلى السيراميك الصلب
تصنيع عالي الجودةمنتج سيراميك الألوميناينطوي على تغييرات فيزيائية وكيميائية معقدة:
تحضير المسحوق: يتم خلط مسحوق الألومينا مع المواد المضافة (مثل مساعدات التلبيد).
عملية التشكيل: يتم اختيار الضغط الجاف، أو الضغط المتوازن، أو القولبة بالحقن، أو صب الشريط وفقًا للشكل المطلوب.
تلبيد:يتم حرق المادة في فرن عالي الحرارة عند 1600 درجة مئوية إلى 1800 درجة مئوية، مما يتسبب في ترابط جزيئات المسحوق في بنية بلورية كثيفة.
التشطيب:نظرًا لصلابته العالية للغاية، فإن التشطيب بعد التلبيد يتطلب عادةً استخدام أدوات الماس أو عجلات الطحن.
تركز هذه المقالة على العديد من عمليات التشكيل السائدة:
1. الضغط الجاف
هذه هي الطريقة الأكثر استخدامًا في الإنتاج الصناعي، وهي مناسبة بشكل خاص للإنتاج الضخم للأشكال البسيطة (مثل الصفائح والخواتم والحلقات).
المبدأ:يتم وضع المسحوق المحتوي على مادة رابطة في قالب معدني وتعريضه لضغط أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه باستخدام مكبس.
المزايا: عملية بسيطة، وكفاءة عالية، وأبعاد دقيقة للجسم الأخضر، وانكماش تلبيد يمكن التحكم فيه بسهولة.
القيود:من الصعب تصنيع أجزاء معقدة الشكل؛ بسبب قوى الاحتكاك، قد تكون كثافة الأجزاء الكبيرة غير متساوية.
2. الضغط المتوازن
بالنسبة للأجزاء عالية الأداء التي تتطلب كثافة وانتظامًا عاليين، فإن الضغط المتوازن هو الطريقة المفضلة.
المبدأ: يُحفظ المسحوق في قالب مرن (عادةً كيس مطاطي) ويوضع في وعاء عالي الضغط، باستخدام سائل كوسيط لنقل الضغط.
المزايا الأساسية: يتم تطبيق الضغط بشكل موحد على المسحوق من جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى كثافة متسقة للغاية في جميع أنحاء الجسم الأخضر والحد الأدنى من التشوه بعد التلبد.
التطبيقات:يشيع استخدامها في صناعة الأنابيب الخزفية الكبيرة أو المجالات أو المحامل الخزفية الدقيقة.
3. صب الشريط
إذا رأيت ركائز خزفية رقيقة جدًا (مثل لوحات الدوائر في الهواتف المحمولة)، فمن المرجح أن يتم إنتاجها عن طريق صب الشريط.
المبدأ:يتم خلط المسحوق مع مادة مذيبة، ومشتتة، ومادة رابطة لتكوين "ملاط"، والذي يتم بعد ذلك توزيعه على حزام ناقل باستخدام شفرة معالجة لتشكيل طبقة رقيقة. ثم يتم تجفيف الفيلم وتقشيره.
المزايا: قادرة على تصنيع صفائح سيراميكية رفيعة للغاية بسماكة تتراوح بين 10 ميكرومتر و1 مم.
التطبيقات:ركائز الدوائر ذات الأغشية السميكة، والمكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC).
4. صب الحقن
تُستخدم هذه التقنية المستعارة من صناعة البلاستيك لتصنيع أجزاء ذات أشكال هندسية معقدة للغاية.
المبدأ:يتم خلط مسحوق الألومينا مع كمية كبيرة من المادة الرابطة العضوية (تصل إلى أكثر من 40%)، ثم يتم تسخينه وحقنه في قالب دقيق، ثم يتم تبريده وتصلبه.
التحديات:تعتبر عملية "فك الارتباط" (إزالة المواد العضوية) قبل التلبيد طويلة وحرجة للغاية؛ التعامل غير السليم يمكن أن يؤدي بسهولة إلى التشقق.
التطبيقات:الأجزاء الدقيقة من السيراميك، ومكونات الأجهزة الطبية.
5. التصنيع الإضافي (الطباعة ثلاثية الأبعاد)
هذه تقنية متطورة في السنوات الأخيرة تكسر تمامًا القيود التي تفرضها القوالب على الشكل.
تشمل الطرق الرئيسية ما يلي: الطباعة الحجرية المجسمة (SLA) أو قذف المعجون.
المزايا: ليست هناك حاجة إلى قوالب، مما يجعلها مناسبة لتطوير النماذج الأولية أو تصنيع السيراميك بهياكل داخلية معقدة للغاية (مثل الهياكل العظمية المحاكاة الحيوية ورقائق الموائع الدقيقة).
