(Aluminiumoxide keramiekGeproduceerd doorWintrustek)
Aluminiumoxideis een vaker voorkomende naam voor aluminiumoxide (Al2O3). Het is een duurzame technische keramiek met een uitstekende combinatie van mechanische en elektrische eigenschappen. Het is geschikt voor een breed scala aan industriële toepassingen.
Kernvoordelen:
Extreem hoge hardheid
Uitstekende isolatie-eigenschappen
Bestand tegen hoge temperaturen en corrosie
Goede mechanische sterkte
Productieproces: van poeder tot hard keramiek
Een hoogwaardige productiekeramisch product van aluminiumoxideomvat complexe fysische en chemische veranderingen:
Poedervoorbereiding: Aluminiumoxidepoeder wordt gemengd met additieven (zoals sinterhulpmiddelen).
Vormproces: Afhankelijk van de gewenste vorm wordt gekozen voor droogpersen, isostatisch persen, spuitgieten of tapegieten.
Sinteren:Het materiaal wordt gebakken in een hogetemperatuuroven van 1600°C tot 1800°C, waardoor de poederdeeltjes zich binden tot een dichte kristallijne structuur.
Afwerking:Vanwege de extreem hoge hardheid vereist het afwerken na het sinteren meestal het gebruik van diamantgereedschappen of slijpstenen.
Dit artikel richt zich op verschillende reguliere vormingsprocessen:
1. Droogpersen
Dit is de meest gebruikte methode bij industriële productie, vooral geschikt voor massaproductie van eenvoudige vormen (zoals platen, ringen en ringen).
Principe:Poeder dat een bindmiddel bevat, wordt in een metalen mal geplaatst en met behulp van een pers aan unidirectionele of bidirectionele druk onderworpen.
Voordelen: Eenvoudige bediening, hoog rendement, nauwkeurige afmetingen van het groene lichaam en gemakkelijk regelbare sinterkrimp.
Beperkingen:Moeilijk om complex gevormde onderdelen te vervaardigen; door wrijvingskrachten kan de dichtheid van grote onderdelen ongelijkmatig zijn.
2. Isostatisch persen
Voor hoogwaardige onderdelen die een hoge dichtheid en uniformiteit vereisen, heeft isostatisch persen de voorkeur.
Principe: Het poeder wordt in een elastische mal (meestal een rubberen zak) verpakt en in een hogedrukvat geplaatst, waarbij een vloeistof als drukoverbrengend medium wordt gebruikt.
Kernvoordelen: De druk wordt vanuit alle richtingen gelijkmatig op het poeder uitgeoefend, wat resulteert in een zeer consistente dichtheid door het groene lichaam en minimale vervorming na het sinteren.
Toepassingen:Vaak gebruikt bij de vervaardiging van grote keramische buizen, bollen of keramische precisielagers.
3. Tapegieten
Als je ultradunne keramische substraten ziet (zoals de printplaten in mobiele telefoons), zijn deze hoogstwaarschijnlijk geproduceerd door tape-casting.
Principe:Poeder wordt gemengd met een oplosmiddel, dispergeermiddel en bindmiddel om een "slurry" te vormen, die vervolgens met behulp van een rakel op een transportband wordt verspreid om een dunne film te vormen. De film wordt vervolgens gedroogd en afgepeld.
Voordelen: Geschikt voor de productie van ultradunne keramische platen met diktes tussen 10 μm en 1 mm.
Toepassingen:Dikkefilmcircuitsubstraten, meerlaagse keramische condensatoren (MLCC).
4. Spuitgieten
Deze techniek, ontleend aan de kunststofindustrie, wordt gebruikt om onderdelen met uiterst complexe geometrieën te vervaardigen.
Principe:Aluminiumoxidepoeder wordt gemengd met een grote hoeveelheid organisch bindmiddel (tot meer dan 40%), verwarmd en in een precisievorm geïnjecteerd, vervolgens afgekoeld en gestold.
Uitdagingen:Het "ontbindingsproces" (het verwijderen van organisch materiaal) vóór het sinteren is erg langdurig en kritisch; Onjuiste behandeling kan gemakkelijk leiden tot barsten.
Toepassingen:Keramische precisieonderdelen, componenten van medische apparatuur.
5. Additieve productie (3D-printen)
Dit is een geavanceerde technologie van de afgelopen jaren die de beperkingen die door mallen aan de vorm worden opgelegd, volledig doorbreekt.
De belangrijkste methoden zijn onder meer: Stereolithografie (SLA) of pasta-extrusie.
Voordelen: Er zijn geen mallen nodig, waardoor het geschikt is voor het ontwikkelen van prototypes of het vervaardigen van keramiek met extreem complexe interne structuren (zoals biomimetische skeletten en microfluïdische chips).
