(Aluminiumoxid keramikProducerad avWintrustek)
Aluminiumoxidär ett vanligare namn för aluminiumoxid (Al2O3). Det är en hållbar teknisk keramik med en enastående kombination av mekaniska och elektriska egenskaper. Den är lämplig för en mängd olika industriella tillämpningar.
Kärnfördelar:
Tillverkningsprocess: Från pulver till hård keramik
Tillverkar en hög kvalitetaluminiumoxid keramisk produktinvolverar komplexa fysikaliska och kemiska förändringar:
Pulverberedning: Aluminiumoxidpulver blandas med tillsatser (som sintringshjälpmedel).
Formningsprocess: Torrpressning, isostatisk pressning, formsprutning eller tejpgjutning väljs beroende på önskad form.
Sintring:Materialet bränns i en högtemperaturugn vid 1600°C till 1800°C, vilket gör att pulverpartiklarna binder till en tät kristallin struktur.
Efterbehandling:På grund av sin extremt höga hårdhet kräver efterbehandling efter sintring vanligtvis användning av diamantverktyg eller slipskivor.
Den här artikeln fokuserar på flera vanliga formningsprocesser:
1. Torrpressning
Detta är den mest använda metoden inom industriell produktion, speciellt lämplig för massproduktion av enkla former (som ark, ringar och brickor).
Princip:Pulver innehållande ett bindemedel placeras i en metallform och utsätts för enkelriktat eller dubbelriktat tryck med hjälp av en press.
Fördelar: Enkel användning, hög effektivitet, exakta gröna kroppsdimensioner och lätt kontrollerbar sintringskrympning.
Begränsningar:Svårt att tillverka komplexa delar; på grund av friktionskrafter kan tätheten hos stora delar vara ojämn.
2. Isostatisk pressning
För högpresterande delar som kräver hög densitet och enhetlighet är isostatisk pressning den föredragna metoden.
Princip: Pulvret förseglas i en elastisk form (vanligtvis en gummipåse) och placeras i ett högtryckskärl med en vätska som trycköverföringsmedium.
Kärnfördelar: Trycket appliceras jämnt på pulvret från alla riktningar, vilket resulterar i mycket konsekvent densitet genom hela den gröna kroppen och minimal deformation efter sintring.
Applikationer:Används vanligtvis vid tillverkning av stora keramiska rör, sfärer eller precisionskeramiska lager.
3. Tejpgjutning
Om du ser ultratunna keramiska substrat (som kretskorten i mobiltelefoner) är de med största sannolikhet producerade av tejpgjutning.
Princip:Pulver blandas med ett lösningsmedel, dispergeringsmedel och bindemedel för att bilda en "slurry", som sedan sprids ut på ett transportband med hjälp av en schaber för att bilda en tunn film. Filmen torkas sedan och skalas av.
Fördelar: Kan tillverka ultratunna keramiska skivor med tjocklekar mellan 10 μm och 1 mm.
Applikationer:Tjockfilmskretssubstrat, flerlagers keramiska kondensatorer (MLCC).
4. Formsprutning
Denna teknik, lånad från plastindustrin, används för att tillverka delar med extremt komplexa geometrier.
Princip:Aluminiumoxidpulver blandas med en stor mängd organiskt bindemedel (upp till över 40%), värms upp och injiceras i en precisionsform, kyls sedan och stelnar.
Utmaningar:"Avbindningsprocessen" (borttagning av organiskt material) före sintring är mycket lång och kritisk; felaktig hantering kan lätt leda till sprickbildning.
Applikationer:Keramiska precisionsdelar, medicintekniska komponenter.
5. Additiv tillverkning (3D-utskrift)
Detta är en spjutspetsteknik under de senaste åren som helt bryter mot de begränsningar som gjutformar har infört.
Huvudmetoder inkluderar: Stereolitografi (SLA) eller pastaextrudering.
Fördelar: Inga formar krävs, vilket gör den lämplig för att utveckla prototyper eller tillverka keramik med extremt komplexa inre strukturer (som biomimetiska skelett och mikrofluidchips).
