Industriële keramiek, een materiaal dat niet te onderschatten is
Industriële keramiek, een materiaal dat niet te onderschatten is
Keramiek bestaat meestal uit algemeen verkrijgbare materialen, zoals koolstof, silicium, zuurstof en stikstof. Nadat ze onder hoge temperatuur en hoge druk zijn geconsolideerd, kunnen ze keramische materialen vormen en in verschillende huishoudelijke producten worden gebruikt. Industriële keramiek (ook bekend als technische keramiek of hoogwaardige keramiek) bevat gewoonlijk complexere verbindingen, waaronder aluminiumoxide, carbiden, nitriden, boriden, zirkoniumoxide, enz. Industriële keramiek kan bepaalde technische kenmerken of specifieke combinaties van verschillende kenmerken verkrijgen onder verschillende formuleringen of processen. , waardoor vaak metalen, polymeren en vuurvaste materialen in verschillende toepassingen worden vervangen.
De uitstekende technische eigenschappen die beschikbaar zijn voor industriële keramiek omvatten voornamelijk:
Hoge hardheid en stijfheid
Een van de meest voorkomende kenmerken van industriële keramiek is de extreem hoge hardheid en stijfheid, waarvan sommige meer dan vier keer zo groot zijn als die van roestvrij staal. Een dergelijke hoge hardheid vertaalt zich direct in een uitstekende slijtvastheid, wat betekent dat ze gedurende een langere periode een nauwkeurige oppervlaktebehandeling met hoge tolerantie kunnen handhaven dan welk ander materiaal dan ook.
Lage dichtheid
Een ander gemeenschappelijk kenmerk van industriële keramiek is de lage dichtheid, variërend van 2 tot 6 g/cc. Het is veel lichter dan roestvrij staal (8 g/cc) en titanium (4,5 g/cc), alleen zachter aluminium heeft een vergelijkbare dichtheid. Dit betekent dat producten lichter gemaakt kunnen worden, wat voor veel producten, zoals de lucht- en ruimtevaart, cruciaal is.
Bestand tegen ultrahoge temperaturen
Sommige keramieksoorten kunnen normaal functioneren bij temperaturen boven 1750°C, waardoor ze materialen met ultrahoge temperaturen zijn. Feiten hebben bewezen dat deze keramieken van onschatbare waarde zijn bij toepassingen bij hoge temperaturen, zoals motoren, turbines en lagers. Ze kunnen de levensduur verlengen en de prestaties en efficiëntie verbeteren.
Uitstekende elektrische prestaties
Industriële keramiek is vaak uitstekende elektrische isolatoren (hoge diëlektrische sterkte). In een omgeving met hoge temperaturen hebben de mechanische en thermische eigenschappen van andere materialen de neiging af te nemen, maar industriële keramiek kan stabiele eigenschappen blijven behouden. Sommige keramieksoorten hebben een laag elektrisch verlies en een hoge diëlektrische constante, die vaak worden gebruikt in elektronische toepassingen zoals condensatoren en resonatoren. Bovendien heeft de mogelijkheid om keramiek als isolatoren te combineren met structurele componenten veel productinnovaties opgeleverd.
Verschillende thermische geleidbaarheid
De thermische geleidbaarheid van verschillende soorten industriële keramische materialen varieert sterk. Sommige keramieksoorten (waaronder aluminiumnitride) hebben een hoge thermische geleidbaarheid en worden in veel elektrische toepassingen vaak gebruikt als radiatoren of warmtewisselaars. Sommige keramieksoorten hebben een veel lagere thermische geleidbaarheid, dus geschikte industriële keramische materialen kunnen worden geselecteerd op basis van de werkelijke behoeften, waardoor er een breed scala aan toepassingsscenario's bestaat.
Zeer hoge druksterkte
Industrieel keramiek heeft een hoge sterkte, maar alleen wanneer het wordt samengedrukt. Veel industriële keramiek is bijvoorbeeld bestand tegen extreem hoge belastingen van 1000 tot 4000 MPa. Titanium wordt daarentegen beschouwd als een zeer sterk metaal en de druksterkte bedraagt slechts 1000 MPa.
Chemische inertie en corrosiebestendigheid
Industrieel keramiek is zeer stabiel wat betreft chemische eigenschappen en laag in chemische oplosbaarheid, waardoor ze zeer goed bestand zijn tegen corrosie, wat niet kan worden bereikt met metalen en polymere materialen. Dit maakt keramiek een aantrekkelijke keuze in veel commerciële en industriële toepassingen, vooral wanneer slijtvastheid nog steeds vereist is.
Daarnaast kan industriële keramiek ook belangrijke kenmerken hebben zoalsbiocompatibiliteit, voedselcompatibiliteit, lage thermische uitzetting, enz. Deze specifieke kenmerken kunnen worden ontwikkeld, geoptimaliseerd en op elkaar afgestemd volgens de vereisten, kunnen ook verschillende eigenschappen combineren, kunnen ook worden gebruikt om geavanceerde componenten te ontwerpen, vereiste taken met optimale nauwkeurigheid uit te voeren, en kunnen voordelen hebben ten opzichte van andere concurrerende materialen (zoals metaal of kunststof) in overeenkomstige toepassingsgebieden.
