(Алуминиева керамикаПроизведено отWintrustek)
Алуминийе по-често срещано име за алуминиев оксид (Al2O3). Това е издръжлива техническа керамика с изключителна комбинация от механични и електрически характеристики. Подходящ е за голямо разнообразие от индустриални приложения.
Основни предимства:
Изключително висока твърдост
Отлични изолационни свойства
Устойчивост на висока температура и корозия
Добра механична якост
Производствен процес: от прах до твърда керамика
Производство с високо качествоалуминиев керамичен продуктвключва сложни физични и химични промени:
Приготвяне на прах: Двуалуминиевият оксид на прах се смесва с добавки (като помощни средства за синтероване).
Процес на формиране: В зависимост от желаната форма се избират сухо пресоване, изостатично пресоване, леене под налягане или леене на лента.
Агломериране:Материалът се изпича във високотемпературна пещ при 1600°C до 1800°C, което води до свързване на прахообразните частици в плътна кристална структура.
Довършителни работи:Поради изключително високата си твърдост, довършването след синтероване обикновено изисква използването на диамантени инструменти или шлифовъчни дискове.
Тази статия се фокусира върху няколко основни процеса на формиране:
1. Сухо пресоване
Това е най-често използваният метод в индустриалното производство, особено подходящ за масово производство на прости форми (като листове, пръстени и шайби).
Принцип:Прах, съдържащ свързващо вещество, се поставя в метална форма и се подлага на еднопосочно или двупосочно налягане с помощта на преса.
Предимства: Лесна работа, висока ефективност, прецизни размери на зеленото тяло и лесно контролируемо свиване при синтероване.
Ограничения:Трудни за производство части със сложна форма; поради силите на триене, плътността на големите части може да е неравномерна.
2. Изостатично пресоване
За части с висока производителност, изискващи висока плътност и еднородност, изостатичното пресоване е предпочитаният метод.
Принцип: Прахът се затваря в еластична форма (обикновено гумена торба) и се поставя в съд под високо налягане, като се използва течност като среда за предаване на налягането.
Основни предимства: Натискът се прилага равномерно към праха от всички посоки, което води до много постоянна плътност в цялото зелено тяло и минимална деформация след синтероване.
Приложения:Обикновено се използва в производството на големи керамични тръби, сфери или прецизни керамични лагери.
3. Леене на лента
Ако видите ултратънки керамични субстрати (като печатните платки в мобилните телефони), те най-вероятно са произведени чрез леене на лента.
Принцип:Прахът се смесва с разтворител, диспергиращо средство и свързващо вещество, за да се образува "суспензия", която след това се разпръсква върху конвейерна лента с помощта на ракелно острие, за да се образува тънък филм. След това филмът се изсушава и отлепва.
Предимства: Възможност за производство на ултратънки керамични листове с дебелина между 10 μm и 1 mm.
Приложения:Дебелослойни субстрати на вериги, многослойни керамични кондензатори (MLCC).
4. Инжекционно формоване
Тази техника, заимствана от производството на пластмаси, се използва за производство на части с изключително сложна геометрия.
Принцип:Прахът от алуминиев оксид се смесва с голямо количество органично свързващо вещество (до над 40%), нагрява се и се инжектира в прецизна форма, след което се охлажда и втвърдява.
Предизвикателства:Процесът на "отстраняване" (отстраняване на органична материя) преди синтероване е много дълъг и критичен; неправилното боравене може лесно да доведе до напукване.
Приложения:Прецизни керамични части, компоненти за медицински изделия.
5. Адитивно производство (3D печат)
Това е авангардна технология през последните години, която напълно нарушава ограниченията, наложени от формите върху формата.
Основните методи включват: Стереолитография (SLA) или екструзия на паста.
Предимства: Не са необходими форми, което го прави подходящ за разработване на прототипи или производство на керамика с изключително сложни вътрешни структури (като биомиметични скелети и микрофлуидни чипове).
