Serbuk keramik adalah bentuk butiran Oksida Keramik halus atau nitrida yang digunakan untuk membuat komponen Keramik. Jenis dan sifat bubuk keramik tergantung pada penggunaan akhir keramik. Beberapa metode manufaktur global yang paling umum bubuk keramik dibahas dalam artikel di bawah ini.

Apa itu bubuk keramik?

A bubuk keramik diketahui merupakan puncak dari partikel-partikel halus. Seperti dijelaskan di atas, bubuk keramik terbuat dari komponen seperti Aluminium, Silikon atau Zirkonium oksida. Dapat juga terbuat dari karbida dan nitrida media keramik.

Saat membuat bubuk keramik, satu hal penting yang harus diperiksa adalah membuat bubuk mudah ditangani. Oleh karena itu, bubuk keramik mengandung beberapa aditif selain aglomerat. Mereka juga menggunakan bahan pengikat dan bahan pelepas. Bahan pengikat menjaga bubuk tetap utuh selama pencetakan dan bahan pelepas melepaskan keramik dari cetakan.

Mengenai sifat bubuk keramik, bubuk keramik Efisiensi tergantung pada beberapa entitas. Ukuran dan distribusi partikel memainkan peran penting dalam menentukan sifat-sifat Bubuk keramikJumlah zat pengikat dan pelepas dalam bubuk memengaruhi sifat bubuk. Cacat yang ada dan adanya gumpalan merupakan faktor lain yang memengaruhi.

Terbuat dari apakah bubuk keramik?

Pada catatan struktural yang lebih rinci, Serbuk keramik terdiri dari partikel-partikel yang disebut aglomerat. Partikel-partikel primer adalah kristalit yang terdiri dari sel-sel satuan tunggal yang tersusun secara sistematis atau acak. Partikel sekunder dibentuk oleh penggabungan partikel-partikel primer dan dikenal sebagai aglomerat. Sifat-sifat aglomerat umumnya dikontrol selama sintesis atau selama granulasi.

Kecuali ada upaya untuk mengendalikan ukuran partikel, ukuran aglomerat rata-rata tetap sama dengan ukuran partikel rata-rata di bubuk keramikUkuran partikel menentukan sifat bubuk keramik, apakah mudah dibentuk atau tidak. Ilustrasi susunan bubuk keramik diberikan di atas sebagai referensi.

Untuk apa bubuk keramik digunakan?

Kisaran suhu bubuk keramik terletak di antara komponen keramik dan paduannya. Serbuk keramik memiliki ketangguhan tinggi, titik leleh lebih tinggi, plastisitas lebih baik, ketahanan terhadap korosi dan ketahanan terhadap keausan. Serbuk keramik tetap utuh bahkan pada suhu lebih dari 1000 derajat Celcius. Mereka akan bertahan tanpa degradasi apa pun hingga 1900 derajat Celcius.

Serbuk keramik juga merupakan isolator listrik yang lebih baik. Beberapa aplikasi serbuk keramik yang menonjol diberikan di sini sebagai referensi.

Aplikasi di bidang keramik canggih

• Sifat dielektrik dari bubuk keramik membuatnya cocok untuk pembuatan komponen listrik. Serbuk keramik digunakan untuk membuat Substrat untuk sirkuit listrik terpadu, Isolator dan Kapasitor.

• Mereka digunakan dalam bahan sensor, komponen aktuator, dan lain-lain yang mengubah energi mekanik menjadi sinyal listrik. Singkatnya, Serbuk keramik digunakan untuk pembuatan perangkat piezoelektrik.

• Serbuk keramik dapat juga digunakan sebagai lapisan pelindung dalam industri otomotif dan kedirgantaraan untuk mengatasi suhu yang lebih tinggi. Setelah berfungsi sebagai bagian integral mesin, bubuk keramik mengendalikan efek panas pada aksesori.

• Serbuk keramik bersifat biokompatibel. Serbuk ini digunakan sebagai bahan biokeramik sebagai implan medis dan mahkota gigi. Serbuk keramik populer dalam kedokteran gigi karena hasil akhir yang halus dan kekuatan struktural yang ditawarkannya.

Aplikasi serbuk keramik pada bidang industri keramik tradisional

• Serbuk keramik digunakan sebagai bahan bangunan untuk tembikar konvensional dan digunakan dalam seni pasta keramik.

• Mereka digunakan sebagai lapisan tahan api karena kestabilan termalnya yang lebih baik.

• Serbuk keramik juga digunakan sebagai komponen integral dari alat pemotong dan penggiling. Mereka tahan abrasi dan dikenal karena kekuatan mekanisnya.

• Keramik bubuk juga dapat memenuhi kebutuhan industri pelapisan. Pelapis keramik bubuk memastikan ketahanan terhadap korosi, memberikan stabilitas termal, dan meningkatkan daya tahan.

• Serbuk keramik digunakan dalam pencetakan 3D untuk mendapatkan bagian keramik yang rumit dan menawarkan presisi tinggi.

Aplikasi Futuristik dari Serbuk Keramik

• Serbuk keramik sedang dipertimbangkan sebagai bahan penelitian di bidang baterai solid-state
• Bubuk keramik nano sedang dikembangkan sebagai bahan keramik canggih yang diperkirakan akan terus berkembang pada tahun 2031.

Cara membuat bubuk keramik

Ada berbagai metode produksi global untuk memproduksi serbuk keramik. Mari kita bahas berbagai aspek dari beberapa metode pemrosesan yang paling populer.

Penggilingan atau penggilingan

Penggilingan atau grinding merupakan proses pembuatan serbuk secara konvensional. Dalam proses ini, bahan baku digiling hingga ukuran partikel mengecil dan bubuk keramik Penggilingan dapat dilakukan melalui ball milling atau attrition milling.

Dalam ball milling, bola keras digunakan untuk menggiling bahan baku. Ball billing menghasilkan serbuk halus di mana gaya geser dan gaya tumbukan memainkan peran utama. Bola penggilingan dirancang untuk beroperasi di atas kecepatan kritis untuk mendapatkan hasil penggilingan yang lebih baik. Penggilingan atrisi menggunakan gaya gesekan untuk mengurangi ukuran partikel untuk menghasilkan bubuk keramik.

Pengeringan Beku untuk menyiapkan bubuk keramik

Pengeringan beku atau dehidrasi digunakan untuk menghasilkan produk yang dapat dibentuk bubuk keramikDari kabut keramik yang disemprotkan, bubuk tersebut diproduksi melalui pengeringan beku. Dalam pengeringan beku, kabut didinginkan di bawah titik eutektik pada awalnya, diikuti oleh penghilangan kelembapan sebanyak 95% melalui pengeringan.

Pengeringan primer menghilangkan kadar air maksimum diikuti oleh pengeringan sekunder. Setelah proses selesai, penyegelan vakum melalui gas inert dilakukan. Proses pengeringan beku bubuk keramik persiapan umumnya dianggap mahal.

Pengeringan Semprot

Pengeringan semprot adalah teknologi yang terbukti dalam hal produksi bubuk keramik yang sifatnya granular. Pengeringan semprot untuk membentuk bubuk keramik akan memperoleh bubuk homogen dengan kisaran kadar air 5-7% yang menawarkan plastisitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan oleh penggilingan lempung atau bahan penyusunnya secara basah. Kekhawatiran utama dari pengeringan semprot dan penggunaan bahan pembasah adalah konsumsi energi dan air yang tinggi dalam prosesnya.

Partikel granular yang dihasilkan dari pengeringan semprot berbentuk hampir bulat dengan permukaan halus. Ukuran partikel berkisar antara 125 hingga 1000 mikron. Partikel berongga di dalamnya karena fenomena fisik pembentukan granular.

Granulasi pencampuran geser tinggi

Metode granulasi pencampuran geser tinggi bubuk keramik Produksi adalah teknologi produksi kering. Keuntungan utama yang disebutkan untuk proses ini adalah konsumsi energi dan air yang lebih sedikit. Dalam teknik granulasi pencampuran geser tinggi, bubuk keramik Aglomerat dibentuk dalam penggilingan pendulum dengan bantuan air.

Teknologi pencampuran geser tinggi menawarkan ukuran butiran sekitar 300 – 500 mikrometer. Ukuran minimum yang diharapkan dari proses ini adalah sekitar 125 mikrometer, hampir sama dengan ukuran butiran pengeringan semprot.

Teknologi Pemadatan Bergulir

Metodologi pemadatan rol untuk produksi keramik bubuk menggunakan bubuk kering dari penggiling pendulum lebih lanjut dalam mesin pelet. Mesin pelet memadatkan bubuk dan selanjutnya menggilingnya menjadi bentuk bubuk halus.

Teknologi pemadatan geser tidak efisien jika menyangkut ukuran butiran yang homogen, namun perilaku keramik serbuk akan berada dalam kisaran yang bermanfaat.

Cara membuat keramik

Bagian ini penting untuk menjelaskan mengapa kita memerlukan bubuk keramikPemahaman umum yang sederhana, bubuk keramik berfungsi sebagai bahan baku pembuatan keramik. Proses pembuatan keramik menggunakan serbuk keramik adalah pemadatan, ekstrusi, cetak injeksi, slip pita, dan pengecoran gel.

• Pemadatan adalah proses mengubah serbuk keramik dari bentuk granular menjadi bentuk yang lebih padat dengan meningkatkan gaya kohesif. Metode ini meliputi pengepresan panas dan dingin. Setelah pengepresan, material tersebut kemudian disinter untuk memperoleh keramik.

• Pencetakan injeksi dilakukan untuk entitas dengan presisi tinggi atau untuk memperoleh geometri yang kompleks. Proses ini digunakan untuk memproduksi keramik oksida dan non-oksida dan sering dipilih dalam industri.

• Pengecoran pita umum dilakukan untuk mensintesis substrat untuk PCB. Serbuk dengan pengikat polimer dituang di atas bahan yang tidak lengket seperti Teflon. Bubur tersebut selanjutnya ditekan hingga mencapai ketebalan yang diinginkan dan hasil akhir yang halus.

• Pengecoran slip digunakan jika metode tembikar tradisional tidak dapat digunakan. Metode ini memastikan presisi tinggi. Ketika bubuk dicampur dengan suspensi, material membentuk slip yang selanjutnya diarahkan ke cetakan berpori. Kemudian, cetakan dikeringkan dan lapisan keramik padat diperoleh untuk digunakan.

• Pengecoran gel menggunakan radikal bebas, monomer, dan agen pengikat silang yang digunakan untuk membuat suspensi. Campuran gel yang terbentuk kemudian dituangkan ke dalam cetakan untuk memadatkan dan membentuk material keramik yang dibutuhkan. Setelah keramik terbentuk, material hijau disinter dan material yang tersisa dibuang.

• Ekstrusi adalah proses yang relatif sederhana di mana serbuk melewati cetakan dan mendapatkan bentuk komponen yang dibutuhkan. Proses ekstrusi dapat dilakukan dengan cara dingin atau panas tergantung pada kekuatan mekanis yang dibutuhkan untuk bodi.

Komentar Penutup

Serbuk keramik memainkan peran penting dalam mengatur sifat fungsional dari berbagai tingkatan keramik. bubuk keramik Teknik pembuatan memenuhi berbagai persyaratan properti. Oleh karena itu, pengetahuan yang lebih baik tentang proses pembuatan sangat diperlukan. Ini membantu insinyur memutuskan proses pembuatan untuk properti yang diinginkan.