Műszaki kerámia - stadopedia
A technikai kerámia ígéretes anyag az 1200 ° C-nál magasabb hőmérsékleten működő szerkezeteknél. Ezt alkalmazzák a hővel nickek részei belsőégésű motorok és gázturbina motorok, kémiai és kohászati berendezések, alkatrészek a papíripari gépek, szivattyú tömítések, munka-nek értelmében kopásokat, és így tovább. D.
Szerkezeti kerámia - alapuló anyagból tűzálló vegyületek, anyagok (karbidok, nitridek, boridok, oxidok), hogy Otley-chayut magas olvadáspontú, keménység, modulusz in-rugosti, kémiailag inert, van egy nagyszámú elektromos-Ing és termikus tulajdonságok (szupravezetők, hogy dielektrikumok, hőszigetelőktől a hő-emittáló anyagokig) rendelkeznek specifikus tulajdonságokkal (emisszió, optikai, nukleáris, katalitikus).
Jellemzői a kerámia a hiánya Macroplastique deformáció szobahőmérsékleten, és a jelenléte kvaziplastiche XYZ deformáció magas hőmérsékleten. A kerámiák nagy stabilitást mutatnak a kristályrácsban, ami merev irányított kovalens kötések jelenlétének köszönhető. Ez határozza meg az alacsony koncentrációja a hibák és a motilitás hozzájárul Tormo-zheniyu diffúziós folyamatok gátolja diffúzió-viszkózus folyás felelős a tömeges átvitel és tömítő át tverdofaz-prefektúra szinterezés.
A kerámia anyagok tulajdonságait a gyártás technológiája határozza meg. A kerámiák alacsony technológiai jellemzői megkövetelik a porrészecskék aktiválását, amelyek tömegátvitelt biztosítanak a szinterelés során. A forró préselés, a reakció és az aktivált szinterezés, a nagynyomású készülékek öntése lehetővé teszi nagy sűrűségű kerámiák előállítását.
Az aktivált szinterezést aktiváló adalékanyagok (A12O3, ZrO2, Y2O3, MgO, B4C, B, C stb.) Bevezetésével végezzük.
A forró préselés magas hőmérséklete elősegíti a nitridek és karbid részecskék újra-kristályosodását egy folyadékfázis jelenlétében (8i5. kerámiák szinterezés felgyorsul, ha a szemcséket egyidejűleg dópoló szilárd oldatokat képeznek (például, ha les girovanie porok végzi termomechanikai ak-tivatsii hosszú a keverési ötvözőadaiék és Kera-iai Csiszolóporok aggregátumokban).
Ábra. 8.5. Pszeudo-folyadékfázis a titán-nitrid törésének felületén
A részecskék diszpergálásának növekedésével a diffúziós réteg vastagsága megegyezik a részecskék sugaraival, ami a szinterezés aktivitását és a térfogat zsugorodását eredményezi. Ha bór-doppingolással szilárd szubsztitúciós oldatot alakítanak ki, növelik a rácsos rendellenességek számát, ami megkönnyíti a szén karbid-diffúzióját.
Ígéretes az a kerámiaporok előzetes aktiválása robbanás révén, ami növeli a 10 ° -os diszlokációk sűrűségét. 1212 cm
2 és megerősíti a diffúziós folyamatokat a következő szinterelés során, ami lehetővé teszi a szinterelési hőmérséklet 1600-ra történő csökkentését. 1800 ° С.
A nagy szilárdságú szerkezeti kerámia előállításához a következő feltételek szükségesek:
# 9633; a részecskeméret (porok diszperziója) legfeljebb 1 μm, a részecskék fajlagos felülete 10 m2 / g-nál nagyobb;
# 9633; a porok nagy tisztasága;
# 9633; a kerámia részecskék aktiválása a szinterelés során folyékony fázis vagy szilárd oldatok előállítására szolgáló adalékanyagok hozzáadásával;
# 9633; Sajtolási és szinterezési folyamatok kombinációja (forró préselés, nagynyomású készülékek préselése, robbanásveszélyes préselés).
A kerámia porok elő, mint egy hagyományos eljárással km - szintézise egyszerű anyagok karbotermikus szintézis és SHS (SVO) plazma kémiai szintézis és habarcs, disszociációja a komplex vegyületek és az elektrolízis. A porok részecskemérete 20 nm és 500 um között van. A porok részecske alakja szivacsos, os alakú, lekerekített, facetizált, izometrikus, rostos. A roshki kristályos és amorf szerkezetekkel állítható elő.
Az SHS-szintézissel végzett por előállítás lehetővé teszi a nitrid- és karbonitridporok előállítását szilícium, alumínium és titán (exoterm reakció) nitridálásakor. Az összetett Si3N4-SiC porokat úgy állítják elő, hogy a töltésből szilícium-karbidot alkotó komponensek akár 50% -át is tartalmazzák, mivel a szintézis az energiaabszorpcióval (endoterm reakció) folytatódik.
8.1 táblázat Keményfém kerámiák és gyémánt tulajdonságai
A karabiszkerámiát mátrixanyagként használják a gyémántot tartalmazó, hangszeres kompozit anyagok számára. A tűzálló kompozit anyagokat és az ezekből származó termékeket kémiai reakciók révén nyerik ki a tuskó térfogatában. Az előformák olyan porok keverékéből készülnek, amelyek a folyamat korai szakaszában a kívánt alakra vannak öntve. Ezután kémiai reakciókat végzünk, majd a végterméket előállítjuk, majd az anyag összetételét és szerkezetét átalakítjuk. A kapott anyagok nagy keménysége és kopásállósága nem akadályozza az új termékek mechanikai feldolgozását. Ezt gyémánt szerszámmal vagy csiszolással végzik. A legígéretesebb köszörülés az őrlőkerék fenekénél, mivel ez a fajta őrlés kevésbé súlyos hőkezelési körülményeket biztosít.
Gyémánt összetett anyagok - szilícium-karbid a szilícium és a szén közötti kémiai reakció következtében közvetlenül a tuskó térfogatában keletkezik. Az anyag létrehozásának folyamata atmoszferikus nyomáson történik, amely biztosítja a komplex alakú és nagyméretű termékek egyedi fizikai-mechanikai tulajdonságokkal rendelkező termelését.
A nagy rugalmasság, a hővezető képesség, a keménység és a kopásállóság kombinációja lehetővé tette hatékony felhasználását instrumentális és szerkezeti mérnöki anyagokként.
Nanoszerkezetű anyagok - ígéretes új anyagok nanofázisú szerkezeti elemek, részecskeméret, kristályos fázisban, vagy amelyek nem haladja meg a 100 nm-nél, még a mérésére OD-prefektúra, amely lehetővé teszi, hogy formában a anyaga egyedülálló fizikai és mechanikai jellemzőkkel. Összemérhetőség geometriai méretét nanochaetits a jellemző méreteket phi Phe- lenség (szabad úthossza elektronok vagy fényképet a méret a villamos vagy mágneses domént egész Stu kristályrács, így például diszlokációk) okoz a különböző háromdimenziós hatásokat, és a megnövekedett felületi energia és szélsőséges körülmények között az szemcseképző az anyagok metastabil állapotához vezetnek. Ez abban nyilvánul meg, esszenciális-prefektúra fokozó szilárdsági tulajdonságait nanostrukturált társ-rials, miközben megtartják a magas képlékenysége és alacsony küszöb hideg törékenység, félvezető jellegű vezetőképesség sous-permagnetizme, növelve a átmeneti hőmérséklet a szupravezető-jelenlegi állapot, a hőmérséklet csökkentése a fázisátalakulás, hogy a változás-nenii optikai jellemzők és így tovább.
A nanokompozitok szerkezetét képező alapja az ultra-diszpergált 5,55 nm-es méretű részecskékből áll. Az ilyen szemcsék viszonylag kis kiegészítése jelentősen javíthatja a mátrixanyagok (fémek és ötvözetek, polimerek, kerámiák stb.) Szerkezetét és tulajdonságait.
Ígéretes technikák létrehozásának anyagok nanoméretű kompozitok és szerkezeti elemek eltérő Me-tallium-ötvözetek, a nem-fémes anyagok és vegyületek közé tartoznak porkohászati módszerek és technológiák alapján módosító kompozitok nanokristályok (klaszter gyémánt, fullerének).
Az ultrakönnyű porok előállításának fő módszerei a párolgás és a kondenzáció folyamata, amely magában foglalja a kémiai retenciókat. A reakciókörülményektől (hőmérséklet, előtolási sebesség és reagensek koncentrációja, kondenzációs körülmények) függően a reakciótermékek ultrafinom részecskék, vékony filmek, vödrök formájában nyerhetők.
Lehetőség van optimális feltételek megteremtésére a kémiai reakció párolgására, kondenzálására és teljességére a külön szintézis elvének alkalmazásával, amikor a kezelés minden egyes szakaszában az anyagot optimális körülmények között kapják meg. Ehhez nagy energiájú vákuumszinszezési módszereket alkalmaznak, beleértve a lézert, plazmát, magnetronokat és robbanásszerű detonációs folyamatokat.
Termelés Nanoporok tűzálló csatlakoztatott betétek lézer szintézisének különbözik megszerzésének lehetőségét igen tiszta porok nagyon kis méretük (akár több nano-méter) egy viszonylag alacsony energiafogyasztás, míg a plazma szintéziseljárás esetleges szennyeződés véglegesen th Termék elektród anyaga. Magnetron Eljárás ultrafinom por magában foglalja a szintézisét részecskék egy sósav-amorf fázisban, majd kikristályosítjuk tűzálló vegyületet porok.
Az ultradiszperziós mesterséges gyémántok példája a nanoanyagoknak, amelyek előállítását és felhasználását ipari méretben elsajátítják. A szuperkemény anyagok keményfém kötőanyagú gyémántok alapján készültek.
A megnövekedett szilárdságú és összetett kompozitok nagy sűrűségű kerámiáinak előállítására szolgáló technológia magában foglalja:
1) diszpergált, nagy tisztaságú porok előállítása (szintézise);
2) töltés létrehozásával (keverékkeverék formájában) történő formázásra szolgáló porok készítése a módszerek egyikével vagy eljárások kombinációjával:
# 9633; részecske-aktiválás őrléssel vagy robbantással;
# 9633; a felület termokémiai tisztítása;
# 9633; technológiai adalékanyagok bevezetése (előzetes hideg sajtolás esetén);
# 9633; az aktiváló szinterelő adalékanyagok bevezetése;
# 9633; porok keverése (őrlés, adagolás és keverés műveletek egy egységben elvégezhetők);
3) porok kialakítása (forró préselés, csúszásgátló öntés, nagynyomású préselés, fröccsöntés stb.);
4) védőgázas vagy vákuumos szinterelés;
5) befejező műveletek (csiszolás, gyémánt feldolgozás stb.).
Az ipari öntési technikával alkalmazni forró préselés, injekció és izosztatikus sajtolással, a hidrodinamikai és robbantásos préselés thermobaric szinterezéssel öntés.
Terjedelem műszaki kerámiák - szigetelő, Fer-roelektricheskie és félvezető anyagok, lágy és kemény ferritek, fényvezető és korrózióálló kerámia, biológiai üveg, implantátumok, strukturális hőálló és hőálló anyagok gyártásához kerámia-alkatrészek DVI-tor, hőcserélők, gázturbinák, védő bevonatok, vágóanyagok, csiszolókorongok és paszták.