Polvos cerámicos Son óxidos o nitruros cerámicos finos en forma granular que se utilizan para fabricar componentes cerámicos. El tipo y la naturaleza de... cerámica en polvo Depende del uso final de la cerámica. Algunos de los métodos de fabricación más comunes a nivel mundial... polvo cerámico se trata en el artículo siguiente.

¿Qué es el polvo cerámico?

A cerámica en polvo Se sabe que es una culminación de partículas finas. Como se describió anteriormente, polvos cerámicos Están hechos de componentes como óxido de aluminio, silicio u circonio. También pueden estar hechos de carburos y nitruros de medios cerámicos.

Mientras hacía polvo cerámicoUn punto clave a verificar es que el polvo sea fácil de manipular. Por esa razón, polvo cerámico Contiene ciertos aditivos además de aglomerantes. También utiliza un aglutinante y un desmoldante. El aglutinante mantiene el polvo intacto durante el moldeo y el desmoldante separa la cerámica del molde.

En cuanto a la naturaleza de polvo cerámico, cerámica en polvo La eficiencia depende de varias entidades. El tamaño y la distribución de las partículas juegan un papel importante en las propiedades de... Polvo cerámicoLa cantidad de agente aglutinante y desmoldante en el polvo influye en su naturaleza. Otros factores influyentes son los defectos presentes y la presencia de grumos.

¿De qué está hecho el polvo cerámico?

En una nota estructural muy detallada, Polvos cerámicos Están compuestos de partículas llamadas aglomerados. Las partículas primarias son cristalitos, compuestos por celdas unitarias individuales, dispuestas de forma sistemática o aleatoria. Las partículas secundarias se forman mediante la fusión de partículas primarias y se conocen como aglomerados. Las propiedades de los aglomerados generalmente se controlan durante la síntesis o la granulación.

A menos que se haga un esfuerzo por controlar el tamaño de las partículas, el tamaño promedio del aglomerado permanece igual al tamaño promedio de las partículas en polvos cerámicosEl tamaño de partícula determina la naturaleza de la cerámica en polvo, su fácil conformabilidad o no. Arriba se muestra una ilustración de la constitución del polvo cerámico como referencia.

¿Para qué se utiliza el polvo cerámico?

El rango de temperatura de polvos cerámicos Se encuentra entre los componentes cerámicos y las aleaciones. Polvos cerámicos Tiene alta tenacidad, punto de fusión más alto, mejor plasticidad, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste. Polvos cerámicos Permanecen intactos incluso a temperaturas superiores a 1000 °C. Se mantendrán sin degradación hasta 1900 °C.

Polvos cerámicos También son mejores aislantes eléctricos. Aquí se presentan algunas de las aplicaciones más destacadas de los polvos cerámicos como referencia.

Aplicación en el campo de la cerámica avanzada

• Las propiedades dieléctricas de polvo cerámico hacerlos adecuados para la fabricación de componentes eléctricos. Polvos cerámicos Se utilizan para fabricar sustratos para circuitos eléctricos integrados, aislantes y condensadores.

• Se utilizan en materiales para sensores, componentes de actuadores y otros que convierten la energía mecánica en señales eléctricas. En resumen, Polvos cerámicos Se utilizan para la fabricación de dispositivos piezoeléctricos.

• Polvos cerámicos También se puede utilizar como recubrimiento protector en las industrias automotriz y aeroespacial para soportar temperaturas más altas. Al funcionar como componente integral del motor, el polvo cerámico controla el efecto térmico sobre los accesorios.

• El polvo cerámico es biocompatible. Se utiliza como material biocerámico en implantes médicos y coronas dentales. Su popularidad en odontología se debe a su acabado suave y resistencia estructural.

Aplicación del polvo cerámico en el campo de la cerámica tradicional y las industrias

• Polvos cerámicos Se utilizan como material de construcción para la cerámica convencional y se utilizan en la tradición. artes de pasta cerámica.

• Se utilizan como revestimientos refractarios por su mejor estabilidad térmica.

• Polvos cerámicos También se utilizan como componentes integrales de herramientas de corte y rectificado. Son resistentes a la abrasión y se distinguen por su resistencia mecánica.

• La cerámica en polvo también se utiliza en la industria de recubrimientos. Los recubrimientos cerámicos en polvo garantizan resistencia a la corrosión, estabilidad térmica y mayor durabilidad.

• Los polvos cerámicos se utilizan en la impresión 3D para obtener piezas cerámicas complejas y ofrecen alta precisión.

Aplicación futurista de polvos cerámicos

• Los polvos cerámicos se están considerando como material de investigación en el campo de las baterías de estado sólido.
• Se están desarrollando polvos nanocerámicos como materiales cerámicos avanzados y se espera que su uso siga en aumento hasta 2031.

Cómo hacer polvo cerámico

Existen diversos métodos de fabricación a nivel mundial para producir polvos cerámicos. A continuación, analizaremos los diferentes aspectos de algunos de los métodos de procesamiento más populares.

Fresado o molienda

La molienda se refiere a la fabricación convencional de polvos. En el proceso, la materia prima se muele hasta reducir el tamaño de las partículas y... polvo cerámico Se forma. La molienda puede ser mediante molienda de bolas o mediante molienda por atrición.

En la molienda de bolas, se utilizan bolas duras para moler las materias primas. La molienda con bolas produce polvos finos donde la fuerza de corte y el impacto desempeñan un papel fundamental. La bola de molienda está diseñada para operar por encima de la velocidad crítica para obtener mejores resultados de molienda. La molienda por atrición utiliza la fuerza de fricción para reducir el tamaño de las partículas y producir... polvos cerámicos.

Liofilización para preparar polvos cerámicos

La liofilización o deshidratación se utiliza para producir... polvos cerámicosA partir de una niebla cerámica pulverizada, el polvo se fabrica mediante liofilización. En la liofilización, la niebla se enfría inicialmente por debajo del punto eutéctico, seguido de una eliminación de humedad de 95% mediante secado.

El secado primario elimina la máxima humedad, seguido del secado secundario. Una vez finalizado el proceso, se realiza el sellado al vacío mediante gas inerte. Proceso de liofilización de... polvo cerámico Por lo general, se considera que los preparativos son costosos.

Secado por aspersión

El secado por aspersión es una tecnología probada cuando se trata de producir polvos cerámicos De naturaleza granular. Secado por aspersión para formar polvos cerámicos Se obtendría un polvo homogeneizado con un rango de humedad de 5-7%, lo que ofrece una mejor plasticidad. Esto se atribuye a la molienda húmeda de la arcilla o de los materiales constituyentes. La principal preocupación del secado por aspersión y el uso de agentes humectantes es el alto consumo de energía y agua en el proceso.

Las partículas granuladas producidas mediante secado por aspersión son casi esféricas con superficies lisas. Su tamaño de partícula oscila entre 125 y 1000 micras. Su interior es hueco debido al fenómeno físico de la formación de gránulos.

Granulación por mezcla de alto cizallamiento

Método de granulación por mezcla de alto cizallamiento polvo cerámico La producción es una tecnología de producción en seco. Las principales ventajas citadas para este proceso son el menor consumo de energía y agua. En la técnica de granulación por mezcla de alto cizallamiento, polvo cerámico Los aglomerados se forman en un molino de péndulo con ayuda del agua.

La tecnología de mezcla de alto cizallamiento ofrece un tamaño de grano de entre 300 y 500 micrómetros. El tamaño mínimo esperado del proceso es de alrededor de 125 micrómetros, casi similar al tamaño de gránulo del secado por aspersión.

Tecnología de compactación por rodadura

La metodología de compactación por laminación para la producción de cerámica en polvo utiliza el polvo seco del molino pendular en una peletizadora. Esta compacta el polvo y lo muele hasta obtener un polvo fino.

La tecnología de compactación por cizallamiento no es eficiente cuando se trata de tamaño de grano homogéneo, sin embargo el comportamiento cerámico de los polvos estará dentro del rango útil.

Cómo hacer cerámica

Esta sección es crucial para arrojar luz sobre por qué necesitaríamos... polvos cerámicos. Una comprensión general simple, polvos cerámicos Sirve como materia prima para la fabricación de cerámica. Los diferentes procesos de fabricación de cerámica con polvo cerámico son la compactación, la extrusión, el moldeo por inyección, la barbotina y la colada en gel.

• La compactación es el proceso de convertir el polvo cerámico de granulado a uno más denso mediante el aumento de la fuerza de cohesión. El método incluye prensado en caliente y en frío. Una vez prensado, el material se sinteriza posteriormente para obtener cerámica.

• El moldeo por inyección se utiliza para obtener piezas de alta precisión o geometrías complejas. Es un proceso utilizado para fabricar cerámicas con y sin óxido, y suele ser el preferido en la industria.

• La colada en cinta es común para sintetizar sustratos para PCB. Se vierte un polvo con un aglutinante polimérico sobre un material no pegajoso como el teflón. La suspensión se prensa posteriormente para obtener el espesor deseado y un acabado liso.

• La colada en barbotina se emplea cuando no es posible utilizar la metodología tradicional de alfarería. Este método garantiza una alta precisión. Al mezclar el polvo con una suspensión, el material forma una barbotina que se canaliza a un molde poroso. Posteriormente, el molde se seca y se obtiene una capa sólida de cerámica para su uso.

• El moldeo en gel utiliza un radical libre, un monómero y un agente reticulante para formar una suspensión. La mezcla de gel así formada se vierte en un molde para solidificar y formar el material cerámico requerido. Una vez formada la cerámica, el material verde se sinteriza y se eliminan los sobrantes.

• La extrusión es un proceso relativamente simple en el que el polvo pasa a través de una matriz y adquiere la forma del componente requerido. El proceso de extrusión puede ser en seco, frío o caliente, dependiendo de la resistencia mecánica requerida para el cuerpo.

Comentarios de cierre

Polvos cerámicos desempeñan un papel importante en la conservación de las propiedades funcionales de diferentes grados de cerámica. Diferentes polvo cerámico Las técnicas de fabricación se adaptan a diferentes requisitos de propiedad. Por lo tanto, es necesario un mejor conocimiento del proceso de fabricación. Esto ayuda al ingeniero a decidir el proceso de fabricación para la propiedad deseada.