Proszki ceramiczne Są to granulowane formy drobnych tlenków ceramicznych lub azotków, które są wykorzystywane do produkcji elementów ceramicznych. Rodzaj i charakter sproszkowana ceramika Zależy to od końcowego zastosowania ceramiki. Niektóre z najpopularniejszych na świecie metod produkcji proszek ceramiczny zostało omówione w artykule poniżej.

Czym jest proszek ceramiczny?

A sproszkowana ceramika Wiadomo, że jest to kumulacja drobnych cząstek. Jak opisano powyżej, proszki ceramiczne Wykonane są z takich komponentów jak tlenek glinu, krzemu lub cyrkonu. Mogą być również wykonane z węglików i azotków materiałów ceramicznych.

Podczas tworzenia proszek ceramiczny, jednym z kluczowych punktów do sprawdzenia jest to, aby proszek był łatwy w użyciu. Z tego powodu proszek ceramiczny Oprócz aglomeratów zawierają one również pewne dodatki. Wykorzystują one również spoiwo i środek antyadhezyjny. Spoiwo utrzymuje proszek w stanie nienaruszonym podczas formowania, a środek antyadhezyjny uwalnia ceramikę z matrycy.

Jeśli chodzi o naturę proszek ceramiczny, sproszkowana ceramika Wydajność zależy od kilku czynników. Rozmiar i rozkład cząstek odgrywają znaczącą rolę, jeśli chodzi o właściwości Proszek ceramicznyIlość środka wiążącego i uwalniającego w proszku wpływa na jego charakter. Wszelkie dostępne defekty i obecność grudek to inne czynniki wpływające.

Z czego składa się proszek ceramiczny?

W bardzo szczegółowej notatce strukturalnej, Proszki ceramiczne Składają się z cząstek zwanych aglomeratami. Cząsteczki pierwotne to krystality, które składają się z pojedynczych komórek elementarnych, ułożonych systematycznie lub losowo. Cząstki wtórne powstają w wyniku zlepiania się cząstek pierwotnych i są znane jako aglomeraty. Właściwości aglomeratów są zazwyczaj kontrolowane podczas syntezy lub granulacji.

Jeżeli nie podejmuje się wysiłków mających na celu kontrolowanie wielkości cząstek, średnia wielkość aglomeratu pozostaje równa średniej wielkości cząstek w proszki ceramiczneWielkość cząstek decyduje o charakterze sproszkowanej ceramiki, czy jest ona łatwa do formowania, czy nie. Powyżej podano przykładową strukturę proszku ceramicznego.

Do czego służy proszek ceramiczny?

Zakres temperatur proszki ceramiczne leży pomiędzy elementami ceramicznymi i stopami. Proszki ceramiczne mają wysoką wytrzymałość, wyższą temperaturę topnienia, lepszą plastyczność, odporność na korozję oraz zużycie i rozdarcie. Proszki ceramiczne Pozostają nienaruszone nawet w temperaturze powyżej 1000°C. Wytrzymują bez degradacji do 1900°C.

Proszki ceramiczne Są również lepszymi izolatorami elektrycznymi. Niektóre z popularnych zastosowań proszków ceramicznych podano tutaj w celach informacyjnych.

Zastosowanie w dziedzinie ceramiki zaawansowanej

• Właściwości dielektryczne proszek ceramiczny uczynić je odpowiednimi do produkcji podzespołów elektrycznych. Proszki ceramiczne służą do produkcji podłoży do układów scalonych, izolatorów i kondensatorów.

• Są one stosowane w materiałach czujników, elementach wykonawczych i innych, które przetwarzają energię mechaniczną na sygnały elektryczne. Krótko mówiąc, Proszki ceramiczne służą do produkcji urządzeń piezoelektrycznych.

• Proszki ceramiczne Może być również stosowany jako powłoka ochronna w przemyśle motoryzacyjnym i lotniczym, aby sprostać wysokim temperaturom. Proszek ceramiczny, pełniący funkcję integralnej części silnika, kontroluje wpływ ciepła na akcesoria.

• Proszek ceramiczny jest biozgodny. Jest stosowany jako materiał bioceramiczny do implantów medycznych i koron zębowych. Proszki ceramiczne cieszą się popularnością w stomatologii ze względu na gładkie wykończenie i wytrzymałość strukturalną.

Zastosowanie proszku ceramicznego w dziedzinie ceramiki tradycyjnej i przemysłu

• Proszki ceramiczne są używane jako materiał budowlany do tradycyjnej ceramiki i są używane w tradycyjnym ceramiczne pasty artystyczne.

• Stosuje się je jako wykładziny ogniotrwałe ze względu na lepszą stabilność termiczną.

• Proszki ceramiczne Są również stosowane jako integralne elementy narzędzi skrawających i szlifierskich. Są odporne na ścieranie i znane ze swojej wytrzymałości mechanicznej.

• Ceramika proszkowa może być również wykorzystywana w przemyśle powłokowym. Powłoki ceramiczne proszkowe zapewniają odporność na korozję, stabilność termiczną i zwiększają trwałość.

• Proszki ceramiczne są stosowane w druku 3D do produkcji skomplikowanych elementów ceramicznych, charakteryzujących się wysoką precyzją.

Przyszłościowe zastosowanie proszków ceramicznych

• Proszki ceramiczne są brane pod uwagę jako materiał badawczy w dziedzinie baterii ze stałym elektrolitem
• Proszki ceramiczne nano są rozwijane jako zaawansowane materiały ceramiczne, których popularność ma się jeszcze zwiększyć do 2031 r.

Jak zrobić proszek ceramiczny

Na świecie istnieje wiele różnych metod produkcji proszków ceramicznych. Przyjrzyjmy się bliżej różnym aspektom niektórych z najpopularniejszych metod przetwarzania.

Mielenie lub szlifowanie

Mielenie lub rozdrabnianie to proces konwencjonalnej produkcji proszków. W tym procesie surowiec jest mielony aż do momentu zmniejszenia wielkości cząstek i proszek ceramiczny powstaje. Mielenie może odbywać się poprzez mielenie kulowe lub mielenie ścierne.

W młynach kulowych do mielenia surowców używa się twardych kul. Mielenie kulowe pozwala uzyskać drobne proszki, w których główną rolę odgrywają siły ścinające i udarowe. Kula mieląca jest zaprojektowana do pracy z prędkością powyżej prędkości krytycznej, aby uzyskać lepsze rezultaty mielenia. Mielenie ścierne wykorzystuje siłę tarcia w celu zmniejszenia wielkości cząstek, co pozwala na uzyskanie... proszki ceramiczne.

Suszenie sublimacyjne w celu przygotowania proszków ceramicznych

Liofilizacja lub odwadnianie jest stosowane do produkcji formowalnych proszki ceramiczneZ rozpylonej ceramicznej mgiełki powstaje proszek w procesie liofilizacji. Podczas liofilizacji mgiełka jest początkowo schładzana poniżej punktu eutektycznego, a następnie usuwana jest wilgoć poprzez suszenie.

Suszenie wstępne usuwa maksymalną ilość wilgoci, a następnie następuje suszenie wtórne. Po zakończeniu procesu następuje pakowanie próżniowe w gazie obojętnym. Proces liofilizacji proszek ceramiczny przygotowania są ogólnie uważane za drogie.

Suszenie rozpyłowe

Suszenie rozpyłowe to sprawdzona technologia w produkcji proszki ceramiczne o charakterze ziarnistym. Suszenie rozpyłowe w celu uzyskania proszki ceramiczne Otrzymano by homogenizowany proszek o wilgotności 5-7%, oferujący lepszą plastyczność. Jest to spowodowane mieleniem gliny lub materiałów składowych na mokro. Głównym problemem suszenia rozpyłowego i stosowania środków zwilżających jest wysokie zużycie energii i wody w tym procesie.

Granulowane cząstki powstające w procesie suszenia rozpyłowego mają niemal kulisty kształt i gładką powierzchnię. Ich wielkość mieści się w zakresie od 125 do 1000 mikronów. Cząstki są puste w środku ze względu na zjawisko fizyczne powstawania granulek.

Granulacja mieszania o wysokim ścinaniu

Metoda granulacji z mieszaniem o wysokim ścinaniu proszek ceramiczny Produkcja odbywa się w technologii suchej. Głównymi zaletami tego procesu są mniejsze zużycie energii i wody. W technice granulacji z mieszaniem o wysokim ścinaniu proszek ceramiczny Aglomeraty formuje się w młynie wahadłowym przy pomocy wody.

Technologia mieszania z wysokim ścinaniem pozwala uzyskać wielkość ziarna około 300–500 mikrometrów. Minimalna wielkość oczekiwana w tym procesie to około 125 mikrometrów, co jest niemal identyczne z wielkością granulatu suszonego rozpyłowo.

Technologia zagęszczania walcowego

Metoda walcowania w produkcji ceramiki proszkowej wykorzystuje suchy proszek z młyna wahadłowego do dalszego granulatora. Granulator zagęszcza proszek i mieli go na drobny proszek.

Technologia ścinania nie jest wydajna, jeśli chodzi o jednorodną wielkość ziarna, jednak zachowanie ceramiczne proszków będzie mieścić się w użytecznym zakresie.

Jak zrobić ceramikę

Ta sekcja jest kluczowa, aby rzucić światło na to, dlaczego mielibyśmy tego wymagać proszki ceramiczne.Ogólne, proste zrozumienie, proszki ceramiczne Stanowią surowiec do produkcji ceramiki. Różne procesy wytwarzania ceramiki z wykorzystaniem proszku ceramicznego to zagęszczanie, wytłaczanie, formowanie wtryskowe, formowanie taśmowe i odlewanie żelowe.

• Zagęszczanie to proces przekształcania proszku ceramicznego z granulatu w gęstszą formę poprzez zwiększenie siły kohezji. Metoda ta obejmuje prasowanie na gorąco i na zimno. Po sprasowaniu materiał jest następnie spiekany w celu uzyskania ceramiki.

• Formowanie wtryskowe jest stosowane w celu uzyskania elementów o wysokiej precyzji lub skomplikowanych geometrii. Jest to proces stosowany do produkcji ceramiki tlenkowej i nietlenkowej i jest często preferowany w przemyśle.

• Odlewanie taśmowe jest powszechnie stosowane w syntezie podłoży do płytek PCB. Proszek ze spoiwem polimerowym jest nalewany na materiał nieprzywierający, taki jak teflon. Zawiesina jest następnie prasowana, aby uzyskać pożądaną grubość i gładkie wykończenie.

• Odlewanie z gęstwy jest stosowane tam, gdzie tradycyjna metoda produkcji ceramiki nie może być zastosowana. Metoda ta zapewnia wysoką precyzję. Po zmieszaniu proszku z zawiesiną, materiał tworzy gęstwę, która jest następnie kierowana do porowatej formy. Następnie forma jest suszona, a następnie uzyskuje się twardą warstwę ceramiki gotowej do użycia.

• Odlewanie żelowe wykorzystuje wolne rodniki, monomer i czynnik sieciujący, który tworzy zawiesinę. Powstałą w ten sposób mieszaninę żelową wlewa się do formy, aby zestaliła się i uformowała wymagany materiał ceramiczny. Po uformowaniu ceramiki, surowy materiał jest spiekany, a resztki usuwane.

• Ekstruzja to stosunkowo prosty proces, w którym proszek przechodzi przez matrycę i uzyskuje pożądany kształt. Proces ekstruzji może odbywać się na sucho, na zimno lub na gorąco, w zależności od wymaganej wytrzymałości mechanicznej korpusu.

Uwagi końcowe

Proszki ceramiczne odgrywają znaczącą rolę w kształtowaniu właściwości funkcjonalnych różnych gatunków ceramiki. Różne proszek ceramiczny Techniki wytwarzania uwzględniają różne wymagania dotyczące właściwości. Dlatego niezbędna jest lepsza znajomość procesu wytwarzania. Pomaga to inżynierowi wybrać metodę wytwarzania odpowiadającą oczekiwanej właściwości.