Модуль Юнга усовершенствованной керамики
Модуль Юнга, также известный как модуль упругости, является фундаментальным свойством, измеряющим жесткость материала - его способность сопротивляться деформации под действием напряжения. В инженерных и высокопроизводительных приложениях передовая керамика широко используется благодаря исключительно высокому модулю Юнга, который обеспечивает превосходную жесткость, точность и стабильность размеров. В этой статье мы рассмотрим модуль Юнга основных керамических материалов и сравним их с металлами и пластмассами.
Перейти к
Почему модуль Юнга имеет значение
В таких отраслях, как аэрокосмическая, полупроводниковая, энергетическая и точное производство, жесткость имеет решающее значение. Более высокий модуль Юнга:
Передовая керамика часто превосходит металлы и пластики в этих областях благодаря присущей ей структуре атомных связей.
Данные по модулю Юнга основных перспективных керамик
| Керамический материал | Модуль Юнга (ГПа) | Характеристики |
|---|---|---|
| Карбид кремния (SiC) | 410-450 | Исключительная твердость, отличная коррозионная и износостойкость, высокая теплопроводность |
| Нитрид кремния (Si3N4) | 290-320 | Высокая вязкость разрушения, устойчивость к тепловому удару, низкая плотность |
| Глинозем (Al2O3) | 300-390 | Высокая твердость, хорошая износостойкость, отличная электроизоляция |
| Цирконий (ZrO2) | 200-220 | Высокая прочность, низкая теплопроводность, упрочнение за счет фазовых превращений |
| Циркониевый упрочненный глинозем | 280-300 | Повышенная вязкость разрушения, хорошая износостойкость, термическая стабильность |
| Нитрид алюминия (AlN) | 310-330 | Высокая теплопроводность, электроизоляция, низкие диэлектрические потери |
| Оксид бериллия (BeO) | 300-340 | Очень высокая теплопроводность, электроизоляция, токсичен в порошкообразном состоянии |
| Нитрид бора (h-BN) | 30-50 (шестигранный) | Смазка, термостабильность, электроизоляция |
| Обрабатываемая стеклокерамика | 40-50 | Легко поддается обработке, хорошая диэлектрическая прочность, низкая теплопроводность |
*Данные приведены только для справки.
Сравнение модуля Юнга: Керамика в сравнении с металлами и пластмассами
На гистограмме ниже показан модуль Виккерса-Юнга для различных инженерных материалов - от сверхтвердой керамики до обычных промышленных пластмасс, расположенных в порядке от высокого к низкому.
*Данные приведены только для справки.
