Che cosa sono le ceramiche per l'ingegneria？
Le ceramiche ingegneristiche, note anche come ceramiche avanzate, ceramiche di precisione, ceramiche tecniche, ecc. si riferiscono all'uso di composti sintetici o inorganici selezionati di elevata purezza come materie prime, con eccellenti caratteristiche meccaniche, sonore, luminose, termiche, elettriche, biologiche e di altro tipo. Ceramica. I tecnoceramici sono diversi dai ceramici tradizionali in termini di materie prime e processi. Grazie alla loro specifica struttura fine, presentano una serie di vantaggi come l'alta resistenza, l'elevata durezza, la resistenza all'usura, la resistenza alla corrosione, la resistenza alle alte temperature, l'isolamento, la superconduttività e la biocompatibilità. Nei settori della difesa nazionale, dell'industria chimica, della metallurgia, dell'elettronica, dei macchinari, dell'aviazione, dell'aerospazio, della biomedicina, ecc.
La ceramica tecnica e i suoi tipi
I tecnoceramici possono essere suddivisi in due categorie in base alle loro caratteristiche e ai loro utilizzi: i ceramici strutturali e i ceramici funzionali. Per ceramica strutturale si intende la ceramica che può essere utilizzata come materiale strutturale per l'ingegneria. Ha un'elevata resistenza, un'alta durezza, un elevato modulo elastico, resistenza alle alte temperature, resistenza all'usura, resistenza agli shock termici, ecc. , caratteristiche ottiche, di immagazzinamento dell'energia, biologiche e di altro tipo della ceramica.
Ingegneria dei materiali ceramici
I tecnoceramici possono essere suddivisi in ceramiche a ossido, ceramiche a nitruro, ceramiche a carburo, ceramiche a boruro, ceramiche a silicio, ceramiche a fluoruro e ceramiche a solfuro in base alla loro composizione chimica.
Di seguito, presentiamo alcune ceramiche ingegneristiche comuni!
L'allumina, nota anche come ossido di alluminio, è un materiale ceramico di precisione avanzato e resistente, spesso utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni industriali. Una volta cotto e sinterizzato, può essere lavorato solo con metodi di rettifica al diamante. È caratterizzato da elevata durezza e resistenza all'usura, bassi livelli di erosione, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione e bioinerzia. Inoltre, può essere altamente lucidato, rendendolo utile per applicazioni di tenuta di precisione come pompe e pistoni.
A differenza delle ceramiche tradizionali, che tendono a essere dure e fragili, la zirconia offre un'elevata forza, una resistenza all'usura e una flessibilità di gran lunga superiori a quelle della maggior parte delle altre ceramiche tecniche. La zirconia è una ceramica tecnica molto forte, con eccellenti proprietà di durezza, tenacità alla frattura e resistenza alla corrosione; il tutto senza la proprietà più comune delle ceramiche: l'elevata fragilità.
Il nitruro di silicio presenta la combinazione di proprietà meccaniche, termiche ed elettriche più versatile di qualsiasi altro materiale ceramico tecnico. È una ceramica tecnica ad alte prestazioni, estremamente dura e con un'eccezionale resistenza agli shock termici e agli urti. Supera le capacità ad alta temperatura della maggior parte dei metalli e presenta una combinazione superiore di resistenza allo scorrimento e all'ossidazione.
Il nitruro di alluminio (AlN) ha un'elevata conducibilità termica e isolamento elettrico, che lo rendono utilizzabile in diverse apparecchiature elettroniche. La conducibilità termica del nitruro di alluminio è di 170W / (m.k), 5-8 volte superiore a quella della ceramica di allumina. Pertanto, le ceramiche AlN hanno una buona resistenza agli shock termici e possono essere utilizzate in ambienti estremamente caldi a 1200 ℃.
Il cristallo di nitruro di boro appartiene al sistema esagonale, la struttura è simile a quella della grafite e le prestazioni sono molto simili, per cui viene chiamato anche “grafite bianca”. Ha una buona resistenza al calore, stabilità termica, conducibilità termica, rigidità dielettrica ad alta temperatura ed è un materiale ideale per la dissipazione del calore e un materiale isolante ad alta temperatura.
La vetroceramica lavorabile (nota anche come “ceramica lavorabile”) è un materiale composito policristallino, di colore bianco in tutto il suo corpo. Si tratta di un materiale vetroceramico con cristalli di mica sintetica come fase cristallina principale. La ceramica lavorabile ha un'elevata resistenza meccanica, eccellenti proprietà dielettriche e termiche e una buona stabilità chimica.
Le speciali proprietà dei prodotti ceramici tecnici hanno prodotto molte applicazioni nell'ingegneria elettrica, chimica e meccanica. Poiché i prodotti in ceramica tecnica sono resistenti al calore, possono essere utilizzati per molti compiti che non sono adatti a materiali come i metalli e i polimeri. I materiali ceramici tecnici sono utilizzati in un'ampia gamma di settori, tra cui quello minerario, aerospaziale, medico, della raffinazione del petrolio, alimentare e chimico, dell'imballaggio, dell'elettronica, dell'industria e della trasmissione di potenza.
Esempi di ceramica per l'ingegneria
Le ceramiche tecniche sono difficili da lavorare a causa della loro elevata durezza e fragilità. Pertanto, la ceramica tecnica personalizzata richiede conoscenze di ingegneria ceramica altamente professionali e attrezzature tecniche per la lavorazione della ceramica.
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Che cos'è l'ingegneria ceramica?
L'ingegneria ceramica è la scienza e la tecnologia della creazione di oggetti da materiali inorganici e non metallici. Ciò avviene per azione del calore o, a temperature più basse, mediante reazioni di precipitazione da soluzioni chimiche di elevata purezza. Il termine comprende la purificazione delle materie prime, lo studio e la produzione dei composti chimici interessati, la loro formazione in componenti e lo studio della loro struttura, composizione e proprietà.
