Kuidas teha alumiiniumoksiidi keraamiline

Alumiiniumoksiid, üks kõige laialdasemalt kasutatavaid tehnilisi keraamilisi materjale, on suurepärane valik paljudeks niširakendusteks. Et saada sellest kõvast, kuid haprast materjalist maksimaalset väärtust, tuleb kasutada väga kontrollitud tootmisprotsesse.

Üks meetod, mida kasutatakse kõrgekvaliteediliste alumiiniumoksiidist detailide tootmiseks, on survevalu, millel on täpsed mõõtmed ja kvaliteetne viimistlus. Kuid kuidas täpselt tekib survevalu?

Ettevalmistus

Alumiiniumoksiidkeraamika pakub unikaalseid mehaanilisi, elektrilisi, termilisi ja keemilisi omadusi, mis muudavad selle sobivaks paljudeks erinevateks erirakendusteks. Siiski vajab see oma hapra olemuse tõttu nõuetekohaseks töötlemiseks spetsiaalseid masinaid ja eriteadmisi, mistõttu on oluline leida kogenud survevaluettevõte.

Tooraine ettevalmistamine alumiiniumoksiidi keraamika valmistamiseks algab sobiva tooraine valimisega. Teil on selleks sammuks kaks võimalust - osta jaemüüjatelt eelnevalt valmistatud pihustatud ja kuivatatud granuleeritud pulbreid või valmistada ise oma materjal, et saavutada konkreetsete omadustega alumiiniumoksiidi keraamiline materjal; pärast valmistamist saab seda pulbrit seejärel materjali jõudluse parandamiseks nanomeetritasemeni peenestada.

Kuiv alumiiniumoksiidipulber peab olema ühtlaselt hajutatud, et saavutada tõhus vormitäitmise efekt ja vältida pärast paagutamist suuruse erinevusi, mis mõjutab negatiivselt toote kvaliteeti. Mehaaniline press, mis on varustatud võrdse löögisurve ja sobiva kõrgusega, on tõhus vahend pulbriosakeste ühtlaseks hajutamiseks kuivatamise ajal.

Freesimine

Alumiiniumoksiidkeraamika on erakordsete omadustega, mis teevad sellest hindamatu väärtusega materjali paljude rakenduste jaoks, kuid neid tehnilisi keraamilisi materjale võib olla raske töödelda ja need nõuavad täpseid tootmisprotsesse, et saavutada täpne mõõtmete täpsus.

Jahvatamine on alumiiniumoksiidi keraamika tootmise esimene samm. Selles etapis peenestatakse toores alumiiniumoksiidipulber, et tagada ühtlane osakeste suurus ja jaotumine, mis on oluline vormimis- ja paagutamisprotsesside jaoks. Kui alumiiniumoksiid on peenelt jahvatatud, segatakse see orgaaniliste sideainetega, nagu vinüülalkohol, metüültselluloos või alginaatamiin, et saada viskoplastilist lähteainet, mis sobib süstevormimiseks ja paagutamiseks.

Süstevalu on arenenud keraamika töötlemise tehnika, mis nõuab märkimisväärset kogemust ja oskusi. Kuna see on üks ainsatest kuluefektiivsetest meetoditest alumiiniumoksiidi keraamiliste detailide kiireks ja kuluefektiivseks valmistamiseks, pakub süstevalu tohutut mitmekülgsust mitmesuguste kasutusviiside nõuete täitmisel.

Lõplikud alumiiniumoksiidkeraamikatooted peavad seejärel läbima mitmeid kvaliteedikontrolli teste, et vastata tööstusstandarditele, mis võivad hõlmata visuaalset kontrolli, mõõtmete mõõtmist ja vajaduse korral lisakatsetusi. Kõik komponendid, mis ei vasta nendele standarditele, eemaldatakse ja töödeldakse uuesti, enne kui need pakendatakse ja saadetakse kliendile tarnimiseks.

Moodustamine

Alumiiniumoksiidkeraamika on üks kõige sagedamini kasutatavaid kõrgtehnoloogilisi keraamilisi materjale. Seda toodetakse hapnikku ja alumiiniumimolekule sisaldavast boksiidimaagist, mis pärast kaevandamist on valge pulber nagu vääriskivid, näiteks rubiin ja safiir. Alumiiniumoksiidi keraamikat saab toota nii ekstrusioonvormimise kui ka viimistlemiseks laserlõikamise või täppislihvimise abil.

Alumiiniumoksiidkeraamika survevalu nõuab väga spetsialiseeritud protsessi, mis kasutab ära nende eriomadusi. Nende kõvade ja rabedate omaduste tõttu peab süstevalu olema täpselt kontrollitud, et saavutada täpsed mõõtmed ja toimivusnõuded. Kui alumiiniumoksiidkeraamika süstevalu on õigesti teostatud, saab sellega toota suure mehaanilise tugevuse, termilise šokikindluse, korrosiooni- ja oksüdatsioonikindluse, happe/leelise korrosioonikindluse ning kõrge pehmenemistemperatuuri ja madala paisumiskoefitsiendiga osi.

Alumiiniumoksiidkeraamika süstimine plastist survevormidesse hõlmab tavaliselt nelja etappi. Kõigepealt segatakse pulber binaatoritega, et moodustada viskoosne läga - mida nimetatakse konsolideerimiseks -, mis tagab valmis keraamilise detaili minimaalse tühimiku ja suure tiheduse. Järgneb rohelise detaili moodustamine kas kuivpressimise, isostaatilise pressimise või ekstrusiooni teel, enne kui suspensiooni kuumutatakse, et eemaldada binaarid ja tihendada selle tihedust, ning seejärel toimub koorimise ja lihvimise ning paagutamise ja paagutamise eelne lihvimine ja lihvimise ja paagutamise eelne lihvimine.

Sintreerimine

Sintreerimine, mis on alumiiniumoksiidi keraamika valmistamise lahutamatu samm, hõlmab granuleeritud rohelise keha materjali tihendamist tahkeks materjaliks, kuumutades seda kõrgel temperatuuril, et eemaldada õhupakid osakeste vahel, tavaliselt 1000-1 800 kraadi Celsiuse järgi, sõltuvalt puhtusest. Sintreerimise eesmärk on ka orgaaniliste ainete või muude saasteainete eemaldamine, mis võivad kahjustada alumiiniumoksiidi keraamikatoote toimivust.

Sintreerimine on oluline, et toota alumiiniumoksiidkeraamikat, mis vastab selle kasutusotstarbele ilma defektideta ja vastab kõigile kehtivatele standarditele. Sintreerimiseks on olemas erinevaid meetodeid, sealhulgas kuivpressimine, kuum isostaatiline pressimine, ekstrusioon ja survevalu - igal meetodil on omad eelised ja puudused.

Alumiiniumoksiidkeraamika paistab silma oma termilise šokikindluse poolest. Selle põhjuseks on alumiiniumoksiidi sees olevad tugevad aatomisidemed, mis peavad vastu venitamisele või liigutamisele kõrgete temperatuuride ajal; järelikult on selle soojuspaisumistegur võrreldes teiste materjalidega palju väiksem.

Alumiiniumoksiidkeraamikat on laialdaselt kasutatud tänu selle silmapaistvale jõudlusele ja mitmekülgsusele. Alumiiniumoksiidkeraamika on väga hästi töödeldav ja seda saab töödelda "rohelises olekus", sellel on madal paisumise kiirus, suurepärane keemiline ja leeliskindlus, kõvadus, mis ületab 4 HV, kõrge kõvadusaste ja sulamistemperatuur; kõik omadused, mis muudavad selle sobivaks paksukihiliste hübriidintegraallülituste HTC-deks, samuti LED-soojuse hajutamise alused või võimsusmoodulideks.