Keramikpulver sind körnige Formen feiner Keramikoxide oder Nitride, die zur Herstellung von Keramikkomponenten verwendet werden. Die Art und Beschaffenheit von Keramikpulver hängt von der Endverwendung der Keramik ab. Einige der weltweit am häufigsten verwendeten Herstellungsverfahren von Keramikpulver wird im folgenden Artikel behandelt.

Was ist Keramikpulver?

A Keramikpulver ist bekanntlich eine Ansammlung feiner Partikel. Wie oben beschrieben, Keramikpulver bestehen aus Komponenten wie Aluminium, Silizium oder Zirkoniumoxid. Es kann auch aus Carbiden und Nitriden von Keramikmedien bestehen.

Während der Herstellung KeramikpulverEin wichtiger Punkt ist die einfache Handhabung des Pulvers. Aus diesem Grund Keramikpulver Neben Agglomeraten enthält es auch bestimmte Additive. Außerdem werden Bindemittel und Trennmittel verwendet. Das Bindemittel hält das Pulver während des Formens intakt und das Trennmittel löst die Keramik aus der Form.

Über die Natur von Keramikpulver, Keramikpulver Effizienz hängt von mehreren Faktoren ab. Die Partikelgröße und -verteilung spielen eine wichtige Rolle bei den Eigenschaften von KeramikpulverDie Menge an Binde- und Trennmittel im Pulver beeinflusst die Pulverbeschaffenheit. Eventuell vorhandene Defekte und das Vorhandensein von Klumpen sind weitere Einflussfaktoren.

Woraus besteht Keramikpulver?

Eine sehr detaillierte strukturelle Anmerkung: Keramikpulver bestehen aus Partikeln, die als Agglomerate bezeichnet werden. Die Primärpartikel sind Kristallite, die aus einzelnen Elementarzellen bestehen, die entweder systematisch oder zufällig angeordnet sind. Die Sekundärpartikel entstehen durch Zusammenballen der Primärpartikel und werden als Agglomerate bezeichnet. Die Eigenschaften der Agglomerate werden in der Regel während der Synthese oder Granulierung gesteuert.

Sofern keine Anstrengungen zur Kontrolle der Partikelgröße unternommen werden, bleibt die durchschnittliche Agglomeratgröße gleich der durchschnittlichen Partikelgröße in KeramikpulverDie Partikelgröße bestimmt die Beschaffenheit des Keramikpulvers, ob es leicht formbar ist oder nicht. Eine Abbildung der Zusammensetzung von Keramikpulver finden Sie oben als Referenz.

Wofür wird Keramikpulver verwendet?

Der Temperaturbereich von Keramikpulver liegt zwischen keramischen Komponenten und Legierungen. Keramikpulver haben eine hohe Zähigkeit, einen höheren Schmelzpunkt, eine bessere Plastizität, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit. Keramikpulver bleiben auch bei Temperaturen über 1000 °C intakt. Sie bleiben bis 1900 °C ohne Qualitätsverlust erhalten.

Keramikpulver sind auch bessere elektrische Isolatoren. Einige der wichtigsten Anwendungen von Keramikpulvern werden hier als Referenz aufgeführt.

Anwendung im Bereich Hochleistungskeramik

• Die dielektrischen Eigenschaften von Keramikpulver machen sie für die Herstellung elektrischer Komponenten geeignet. Keramikpulver werden zur Herstellung von Substraten für integrierte elektrische Schaltkreise, Isolatoren und Kondensatoren verwendet.

• Sie werden in Sensormaterialien, Aktuatorkomponenten und anderen Materialien verwendet, die mechanische Energie in elektrische Signale umwandeln. Kurz gesagt: Keramikpulver werden zur Herstellung piezoelektrischer Geräte verwendet.

• Keramikpulver Kann auch als Schutzbeschichtung in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verwendet werden, um höheren Temperaturen standzuhalten. Als integraler Motorbestandteil reguliert Keramikpulver die Wärmewirkung auf Zubehörteile.

• Keramikpulver ist biokompatibel. Sie werden als biokeramische Materialien für medizinische Implantate und Zahnkronen verwendet. Keramikpulver sind in der Zahnmedizin aufgrund ihrer glatten Oberfläche und strukturellen Festigkeit beliebt.

Anwendung von Keramikpulver im Bereich der traditionellen Keramik und Industrie

• Keramikpulver werden als Baumaterial für konventionelle Töpferwaren verwendet und werden in der traditionellen Keramikpastenkunst.

• Aufgrund ihrer besseren thermischen Stabilität werden sie als feuerfeste Auskleidung verwendet.

• Keramikpulver werden auch als integraler Bestandteil von Schneid- und Schleifwerkzeugen verwendet. Sie sind abriebfest und zeichnen sich durch ihre mechanische Festigkeit aus.

• Auch die Beschichtungsindustrie kann auf Keramikpulver zurückgreifen. Keramikpulverbeschichtungen gewährleisten Korrosionsbeständigkeit, sorgen für thermische Stabilität und erhöhen die Haltbarkeit.

• Keramikpulver werden im 3D-Druck verwendet, um komplexe Keramikteile herzustellen und bieten eine hohe Präzision.

Zukunftsweisende Anwendung von Keramikpulvern

• Keramikpulver gelten als Forschungsmaterial im Bereich der Festkörperbatterien
• Nanokeramikpulver werden als fortschrittliche Keramikmaterialien entwickelt und es wird erwartet, dass ihre Verwendung bis 2031 weiter zunimmt.

Wie man Keramikpulver herstellt

Es gibt weltweit verschiedene Herstellungsverfahren für Keramikpulver. Wir erläutern die verschiedenen Aspekte einiger der gängigsten Verarbeitungsverfahren.

Fräsen oder Schleifen

Mahlen oder Vermahlen steht für die konventionelle Herstellung von Pulvern. Dabei wird das Rohmaterial gemahlen, bis die Partikelgröße reduziert ist und Keramikpulver entsteht. Das Mahlen kann entweder durch Kugelmahlen oder durch Reibmahlen erfolgen.

Beim Kugelmahlen werden harte Kugeln zum Mahlen der Rohstoffe verwendet. Das Kugelmahlen erzeugt feine Pulver, bei denen Scher- und Aufprallkräfte eine wichtige Rolle spielen. Die Mahlkugel ist so ausgelegt, dass sie über der kritischen Drehzahl arbeitet, um bessere Mahlergebnisse zu erzielen. Beim Attritionsmahlen wird die Partikelgröße durch Reibungskraft reduziert, um die Produktion zu verbessern. Keramikpulver.

Gefriertrocknung zur Herstellung von Keramikpulvern

Gefriertrocknung oder Dehydratation wird verwendet, um formbare KeramikpulverAus einem aufgesprühten Keramiknebel wird durch Gefriertrocknung das Pulver hergestellt. Bei der Gefriertrocknung wird der Nebel zunächst unter den eutektischen Punkt abgekühlt, anschließend wird ihm durch Trocknen die Feuchtigkeit entzogen.

Die Primärtrocknung entfernt die maximale Feuchtigkeit, gefolgt von der Sekundärtrocknung. Anschließend erfolgt die Vakuumversiegelung durch ein Inertgas. Gefriertrocknungsprozess von Keramikpulver Die Zubereitung gilt allgemein als teuer.

Sprühtrocknung

Sprühtrocknung ist eine bewährte Technologie zur Herstellung Keramikpulver von körniger Natur. Sprühtrocknung zur Bildung Keramikpulver Man erhält homogenisiertes Pulver mit einem Feuchtigkeitsbereich von 5–7%, das eine bessere Plastizität bietet. Dies ist auf das Nassmahlen von Ton oder den Ausgangsstoffen zurückzuführen. Die Hauptprobleme bei der Sprühtrocknung und dem Einsatz von Netzmitteln sind der hohe Energie- und Wasserverbrauch.

Die durch Sprühtrocknung erzeugten Granulate sind nahezu kugelförmig und haben eine glatte Oberfläche. Ihre Partikelgröße liegt im Bereich von 125 bis 1000 Mikrometern. Aufgrund der physikalischen Granulatbildung sind die Partikel innen hohl.

Hochscherende Mischgranulation

Hochscher-Mischgranulationsverfahren von Keramikpulver Die Produktion ist eine trockene Produktionstechnologie. Die Hauptvorteile dieses Verfahrens sind der geringere Energie- und Wasserverbrauch. Bei der Hochscher-Mischgranulationstechnik wird Keramikpulver In einer Pendelmühle werden mit Hilfe von Wasser Agglomerate gebildet.

Die Hochscher-Mischtechnologie ermöglicht Korngrößen von etwa 300 bis 500 Mikrometern. Die minimale erwartete Korngröße liegt bei etwa 125 Mikrometern und entspricht damit fast der Größe von Sprühtrocknungsgranulaten.

Walzenverdichtungstechnologie

Bei der Walzverdichtungsmethode zur Herstellung von Keramikpulver wird das trockene Pulver aus der Pendelmühle weiter in einem Pelletierer verarbeitet. Der Pelletierer verdichtet das Pulver und mahlt es anschließend zu feinem Pulver.

Die Scherverdichtungstechnologie ist nicht effizient, wenn es um eine homogene Korngröße geht, das keramische Verhalten der Pulver liegt jedoch im nutzbaren Bereich.

Wie man Keramik herstellt

Dieser Abschnitt ist wichtig, um zu beleuchten, warum wir benötigen KeramikpulverEin allgemeines einfaches Verständnis, Keramikpulver dienen als Rohstoff für die Keramikherstellung. Die verschiedenen Verfahren zur Keramikherstellung mit Keramikpulver sind Verdichtung, Extrusion, Spritzguss, Tape-Slip und Gel-Casting.

• Beim Verdichten wird Keramikpulver durch Erhöhung der Kohäsionskraft von körniger in dichtere Form gebracht. Das Verfahren umfasst Heiß- und Kaltpressen. Nach dem Pressen wird das Material gesintert, um Keramik zu erhalten.

• Spritzguss wird für hochpräzise Teile oder zur Herstellung komplexer Geometrien eingesetzt. Es handelt sich um ein Verfahren zur Herstellung von Oxid- und Nichtoxidkeramiken, das in der Industrie häufig eingesetzt wird.

• Das Foliengießen wird häufig zur Herstellung von Leiterplattensubstraten verwendet. Ein Pulver mit einem Polymerbinder wird über ein nicht klebendes Material wie Teflon gegossen. Der Brei wird weiter gepresst, bis er die gewünschte Dicke und eine glatte Oberfläche erreicht.

• Schlickerguss wird dort eingesetzt, wo die traditionelle Töpfermethode nicht anwendbar ist. Das Verfahren gewährleistet hohe Präzision. Durch Vermischen des Pulvers mit einer Suspension entsteht ein Schlicker, der anschließend in eine poröse Form umgeleitet wird. Anschließend wird die Form getrocknet und eine feste Keramikschicht zur Verwendung erhalten.

• Beim Gelgießen werden ein freies Radikal, ein Monomer und ein Vernetzer zur Herstellung einer Suspension verwendet. Die so entstandene Gelmischung wird in eine Form gegossen, um auszuhärten und das gewünschte Keramikmaterial zu bilden. Sobald die Keramik geformt ist, wird das Grünmaterial gesintert und die Reste entfernt.

• Die Extrusion ist ein relativ einfacher Prozess, bei dem das Pulver durch eine Düse geleitet wird und die gewünschte Form erhält. Der Extrusionsprozess kann je nach der erforderlichen mechanischen Festigkeit des Körpers trocken, kalt oder heiß erfolgen.

Schlussbemerkungen

Keramikpulver spielen eine wichtige Rolle bei der Kuratierung der funktionellen Eigenschaften verschiedener Keramiksorten. Verschiedene Keramikpulver Herstellungstechniken berücksichtigen unterschiedliche Eigenschaften. Daher ist eine bessere Kenntnis des Herstellungsprozesses erforderlich. Dies hilft dem Ingenieur, den Herstellungsprozess für die gewünschte Eigenschaft zu bestimmen.