O que são cerâmicas de engenharia？
A cerâmica de engenharia, também conhecida como cerâmica avançada, cerâmica de precisão, cerâmica técnica, etc., refere-se à utilização de compostos inorgânicos sintéticos ou selecionados ultrafinos e de elevada pureza como matérias-primas, com excelentes caraterísticas mecânicas, sonoras, luminosas, térmicas, eléctricas, biológicas e outras Cerâmica. As cerâmicas de engenharia são diferentes das cerâmicas tradicionais em termos de matérias-primas e processos. A estrutura fina específica faz com que tenham uma série de vantagens, tais como alta resistência, alta dureza, resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência a altas temperaturas, isolamento, supercondutividade e biocompatibilidade, e são amplamente utilizadas Nos domínios da defesa nacional, da indústria química, da metalurgia, da eletrónica, da maquinaria, da aviação, da indústria aeroespacial, da biomedicina, etc.
Cerâmica de engenharia e seus tipos
As cerâmicas de engenharia podem ser divididas em duas categorias, de acordo com as suas caraterísticas e utilizações: cerâmicas estruturais e cerâmicas funcionais. As cerâmicas estruturais são cerâmicas que podem ser utilizadas como materiais estruturais de engenharia. Tem elevada resistência, elevada dureza, elevado módulo de elasticidade, resistência a altas temperaturas, resistência ao desgaste, resistência ao choque térmico, etc.; a cerâmica funcional refere-se a materiais electrónicos, supercondutores, magnéticos , Caraterísticas ópticas, de armazenamento de energia, biológicas e outras das cerâmicas.
Engenharia de materiais cerâmicos
As cerâmicas de engenharia podem ser divididas em cerâmicas de óxido, cerâmicas de nitreto, cerâmicas de carboneto, cerâmicas de boreto, cerâmicas de siliceto, cerâmicas de fluoreto e cerâmicas de sulfeto de acordo com a sua composição química.
A seguir, apresentamos várias cerâmicas de engenharia comuns!
A alumina, também conhecida como óxido de alumínio, é um material cerâmico de precisão avançado e resistente, frequentemente utilizado numa grande variedade de aplicações industriais. Uma vez cozido e sinterizado, só pode ser maquinado utilizando métodos de retificação de diamantes. Apresenta elevada dureza e resistência ao desgaste, baixos níveis de erosão, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão e bioinércia. Além disso, pode ser altamente polido, o que o torna útil para aplicações de vedação de precisão, como bombas e pistões.
Ao contrário das cerâmicas tradicionais que tendem a ser duras e frágeis, a zircónia oferece uma elevada força, resistência ao desgaste e flexibilidade muito superiores às da maioria das outras cerâmicas técnicas. A zircónia é uma cerâmica técnica muito forte com excelentes propriedades em termos de dureza, resistência à fratura e resistência à corrosão; tudo isto sem a propriedade mais comum das cerâmicas - elevada fragilidade.
O nitreto de silício tem a combinação mais versátil de propriedades mecânicas, térmicas e eléctricas de qualquer material cerâmico técnico. É uma cerâmica técnica de elevado desempenho que é extremamente dura e tem uma excecional resistência ao choque térmico e ao impacto. Ultrapassa as capacidades de alta temperatura da maioria dos metais e tem uma combinação superior de resistência à fluência e à oxidação.
O nitreto de alumínio (AlN) tem uma elevada condutividade térmica e isolamento elétrico, o que faz com que possa ser utilizado em vários equipamentos electrónicos. A condutividade térmica do nitreto de alumínio é de 170W / (m.k), que é 5-8 vezes superior à da cerâmica de alumina. Portanto, as cerâmicas AlN têm boa resistência ao choque térmico e podem ser usadas em ambientes extremamente quentes a 1200 ℃.
O cristal de nitreto de boro pertence ao sistema hexagonal, a estrutura é semelhante à grafite, e há muitas semelhanças no desempenho, por isso também é chamado de “grafite branca”. Tem boa resistência ao calor, estabilidade térmica, condutividade térmica, força dieléctrica de alta temperatura, e é um material ideal de dissipação de calor e material isolante de alta temperatura.
A cerâmica de vidro maquinável (também conhecida como “cerâmica maquinável”) é um material composto policristalino, branco em todo o seu corpo. É um material vitrocerâmico com cristalitos de mica sintética como fase cristalina principal. A cerâmica maquinável tem elevada resistência mecânica, excelentes propriedades dieléctricas e propriedades térmicas e boa estabilidade química.
As propriedades especiais dos produtos de cerâmica técnica deram origem a muitas aplicações em engenharia eléctrica, engenharia química e engenharia mecânica. Uma vez que os produtos de cerâmica técnica são resistentes ao calor, podem ser utilizados para muitas tarefas que não são adequadas para materiais como os metais e os polímeros. Os materiais de cerâmica técnica são utilizados numa vasta gama de indústrias, incluindo a mineira, aeroespacial, médica, de refinação de petróleo, alimentar e química, ciência da embalagem, eletrónica, indústria e energia de transmissão.
Exemplos de cerâmica de engenharia
As cerâmicas de engenharia são difíceis de processar devido à sua elevada dureza e fragilidade. Por conseguinte, as cerâmicas técnicas personalizadas requerem conhecimentos de engenharia cerâmica altamente profissionais e equipamento técnico de processamento de cerâmica.
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O que é a engenharia cerâmica?
A engenharia cerâmica é a ciência e a tecnologia da criação de objectos a partir de materiais inorgânicos e não metálicos. Isto é feito quer pela ação do calor, quer a temperaturas mais baixas, utilizando reacções de precipitação a partir de soluções químicas de elevada pureza. O termo inclui a purificação das matérias-primas, o estudo e a produção dos compostos químicos em causa, a sua formação em componentes e o estudo da sua estrutura, composição e propriedades.
