správy

Domov / Správy / Správy z priemyslu / Prečítajte si tajomstvá lisovania, spekania a tvarovej kontroly oxidu zirkoničitého a nitridu kremíka v jednom článku

Prečítajte si tajomstvá lisovania, spekania a tvarovej kontroly oxidu zirkoničitého a nitridu kremíka v jednom článku


2026-05-21



1. Základný proces výrobného procesu priemyselnej keramiky

Výroba priemyselnej keramiky (známej aj ako pokročilá keramika alebo inžinierska keramika) je prísny proces premeny sypkých anorganických nekovových práškov na presné diely s vysokou pevnosťou, odolnosťou proti opotrebeniu, odolnosťou voči vysokej teplote alebo špeciálnymi elektrickými vlastnosťami. . Jeho štandardný proces výroby jadra zvyčajne zahŕňa nasledujúce Päť hlavných etáp.

  1. Príprava prášku Precízne premiešajte suroviny vysokej čistoty. Aby mal prášok pri následnom formovaní dobrú tekutosť a väzbovú silu, je potrebné pridať vhodné množstvo organického spojiva, lubrikantu a dispergačného činidla. Po vysokovýkonnom miešaní v guľovom mlyne a sušení rozprašovaním sa získa granulovaný prášok s rovnomernou distribúciou veľkosti častíc.
  2. Formovanie zeleného tela Podľa geometrického tvaru a sériovej výroby produktu sa granulovaný prášok lisuje alebo vstrekuje do formy mechanickými prostriedkami. Medzi hlavné metódy formovania patrí lisovanie za sucha a izostatické lisovanie za studena ( CIP ), keramické vstrekovanie ( CIM ) a odlievanie pásky.
  3. Zelené spracovanie a odviazanie Vytvorené zelené telo obsahuje veľké množstvo organických spojív. Pred formálnym spekaním sa musí vložiť do odstraňovacej pece a pomaly zohrievať na vzduchu, aby došlo k pyrolýze alebo prchaniu (odmasťovaniu). Tvrdosť surového telesa po odstránení spojiva je nízka a je ľahké vykonať predbežné mechanické spracovanie, ako je vŕtanie a rezanie.
  4. Vysokoteplotné spekanie Toto je kritický krok pri dosahovaní konečných mechanických vlastností keramiky. Rozpojené surové teleso sa vloží do vysokoteplotnej spekacej pece. Medzi zrnami dochádza k prenosu hmoty a spájaniu. Póry sa postupne vypúšťajú. Zelené telo podlieha silnému zmenšeniu objemu a nakoniec sa dosiahne zhustenie.
  5. Presné obrábanie a kontrola Keďže keramika má po spekaní extrémne vysokú tvrdosť (zvyčajne hneď po diamante) a má určitý stupeň deformácie spekaním, ak chcú dosiahnuť rozmerové tolerancie na mikrónovej úrovni alebo zrkadlovú drsnosť povrchu, musia byť tvrdo a presne spracované pomocou diamantových brúsnych kotúčov a brúsnych pást a nakoniec komplexná kontrola kvality pomocou vysoko presných prístrojov, ako sú trojrozmerné súradnice.

2. Porovnanie procesných charakteristík medzi oxidom zirkónia a nitridom kremíka

Medzi moderné pokročilé konštrukčné keramiky patrí oxid zirkoničitý a nitrid kremíka Predstavené sú dva systémy. Prvý z nich je typická oxidová keramika s vynikajúcou vysokou húževnatosťou a estetikou; nitrid kremíka Je to neoxidová keramika s vysokou kovalentnou väzbou a má vynikajúci výkon v tvrdosti, stabilite tepelných šokov a extrémne vysokých teplotách. Nasleduje porovnanie kľúčových parametrov výrobného procesu týchto dvoch.

Procesná dimenzia

Zirkónová keramika (ZrO₂)

nitrid kremíka陶瓷 (Si₃N₄)

klasický teplota spekania Titul

1350 °C - 1500 °C Zahusťovanie môže byť dokončené v atmosfére normálneho tlaku vzduchu a náklady na zariadenie sú nízke.

1700 °C - 1850 °C Na spekanie pod tlakom vzduchu sa musí zaviesť vysokotlakový dusík (1-10 MPa), aby sa zabránilo vysokoteplotnému rozkladu.

Kontrola zmršťovania čiary

20 % - 22 % (veľké a stabilné) Hustota balenia prášku je rovnomerná a výpočet faktora amplifikácie formy je extrémne pravidelný.

15 % – 18 % (relatívne malé, ale veľmi nestále) Vplyvom difúzie a rýchlosti zmeny fázy prísad v kvapalnej fáze je technológia kontroly veľkosti ťažká.

Fázové zmeny a objemové efekty

Existuje stres zo zmeny fázy Pri ochladzovaní sa tetragonálna fáza transformuje na monoklinickú fázu s objemovou expanziou 3%-5% a je potrebné zaviesť stabilizátory, ako je oxid ytritý, aby sa zabránilo praskaniu.

Zmena fázy Počas spekania sa fáza α transformuje na fázu β, čím sa vytvorí vzájomne prepletená stĺpcovitá kryštálová štruktúra, ktorá môže výrazne zlepšiť húževnatosť matrice.

Hlavný proces formovania

Suché lisovanie/za studena izostatické lisovanie, keramické vstrekovanie (CIM) Prášok má vysokú hustotu, dobrú tekutosť, ľahké zhutňovanie a hromadnú výrobu špeciálnych tvarov.

Izostatické lisovanie za studena (CIP), lisovanie Vnútorná hustota prášku je nízka, nadýchaná a ťažko sa zhutňuje, preto sa často používa viacsmerný vysokotlakový CIP.

��Tipy na výrobu priemyselného pristátia: Srdce priemyselnej výroby keramiky leží v Dokonalé prispôsobenie medzi „krivkou teploty a času“ a „kompenzáciou zmršťovania“. Náročnosť oxidu zirkoničitého spočíva hlavne v supertvrdom stupni brúsenia po spekaní (vysoká strata nástroja a nízka účinnosť); zatiaľ čo základná bariéra nitridu kremíka spočíva v jeho prísnom procese spekania pomocou tlaku vzduchu pri ultravysokej teplote / izostatického lisovania za horúca a dôverného vzorca spekacích pomôcok na prenos hmoty kovalentnej väzby s nízkou teplotou topenia.