Matériaux céramiques

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• Matériau céramique d'alumine

  Matériaux céramiques d'alumine (Al2O3)

• Matériau céramique en nitrure d'aluminium

  Matériaux céramiques en nitrure d'aluminium (AlN)

• Matériau céramique en oxyde de béryllium

  Matériaux céramiques à base d'oxyde de béryllium (BeO)

• Autres matériaux céramiques

• Matériau céramique en nitrure de silicium

  Matériaux céramiques en nitrure de silicium (Si3N4)

• Matériau céramique de zircone

  Matériaux céramiques en zircone (ZrO2)

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  Céramique d'alumine

  La céramique d'alumine est un matériau céramique principalement composé d'Al2O3, qui peut être divisé en type de haute pureté et type ordinaire. Les céramiques d'alumine de haute pureté sont des matériaux céramiques avec une teneur en Al2O3 supérieure à 99.9 %. Étant donné que sa température de frittage atteint 1650 1990 à 1 6 °C et que la longueur d'onde de transmission est de 99 à 95 μm, il peut être utilisé comme substrat de circuit intégré et matériau isolant haute fréquence dans l'industrie électronique. Les céramiques d'alumine ordinaires sont divisées en 90 porcelaines, 85 porcelaines, 2 porcelaines, 3 porcelaines et autres variétés en fonction de la teneur en Al2O3. Parfois, ceux dont la teneur en Al80O75 est de 99 % ou 95 % sont également classés comme séries de céramiques d'alumine ordinaires. Parmi eux, 85 matériaux en porcelaine d'alumine sont utilisés pour fabriquer des creusets à haute température, des tubes de four réfractaires et des matériaux spéciaux résistants à l'usure, tels que des roulements en céramique, des joints en céramique et des plaques de vanne d'eau, etc. La porcelaine d'alumine XNUMX est principalement utilisée comme pièces résistantes à la corrosion et à l'usure ; La porcelaine XNUMX est souvent mélangée avec du talc, ce qui améliore les propriétés électriques et la résistance mécanique, et peut être scellée avec du molybdène, du niobium, du tantale et d'autres métaux, et certaines sont utilisées pour les appareils à vide électriques.

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  Céramique de zircone

  La céramique de zircone est une autre matière première céramique haute performance, qui est blanche, jaune ou grise lorsqu'elle contient des impuretés, et contient généralement du HfO2, difficile à séparer. Il existe trois états cristallins de ZrO2 pur sous pression normale. La production de céramiques de zircone nécessite la préparation de poudres de haute pureté, avec une bonne dispersibilité, des particules ultrafines et une distribution granulométrique étroite. L'utilisation de la zircone dépasse celle de l'alumine car sa ténacité la rend plus résistante à la fissuration et les particules de zircone sont plus petites, ce qui rend la surface des produits fabriqués avec elle plus arrondie et la rend adaptée à la fabrication de couteaux, de pistons, de produits à roulements, et même de magnifiques bijoux. La zircone ultra fine peut être utilisée dans la fabrication de montres. Une fois la poudre pressée et formée, elle est frittée à une température de 1450 XNUMX degrés Celsius, puis polie avec du sable diamanté pour rendre la surface plus brillante et plus métallique. Dans le même temps, les céramiques de zircone sont également des matières premières céramiques parfaites pour la fabrication de couteaux de coupe et de couteaux de cuisine.

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  Céramique de nitrure de silicium

  La céramique de nitrure de silicium est un matériau céramique inorganique qui ne rétrécit pas lorsqu'il est fritté. Le nitrure de silicium est très résistant, en particulier le nitrure de silicium pressé à chaud, qui est l'une des substances les plus dures au monde. Il présente une résistance élevée, une faible densité, une résistance aux températures élevées et d'autres propriétés. La céramique Si3N4 est un composé de liaison covalente, l'unité structurelle de base est le tétraèdre [SiN4], l'atome de silicium est situé au centre du tétraèdre et il y a quatre atomes d'azote autour, qui sont respectivement situés aux quatre sommets du tétraèdre. , puis tous les trois. Chaque tétraèdre partage la forme d'un atome, formant une structure de réseau continue et solide dans un espace tridimensionnel. Sa dureté est juste derrière le diamant et le nitrure de bore cubique, et il présente d'excellentes performances de résistance à l'usure et de compression, tandis que le nitrure de silicium est l'un des matériaux présentant le plus de telles caractéristiques parmi les matériaux céramiques. Il est disponible en gris foncé ou noir et présente une finition miroir une fois poli. Couramment utilisé dans les moteurs principaux des navettes spatiales, des missiles militaires et des gyroscopes. L'ultra-dureté du nitrure de silicium en fait un matériau principal pour les roulements de produits tels que les moulinets à poissons marins, les courses cyclistes, les patins, les planches à roulettes, etc.

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  Céramiques de nitrure d'aluminium

  Céramique de nitrure d'aluminium : le cristal AIN est un composé lié de manière covalente avec le tétraèdre 〔AIN4〕 comme unité structurelle, a une structure wurtzite et appartient au système cristallin hexagonal. Composition chimique AI 65.81 %, N 34.19 %, densité 3.261 g/cm3, blanc ou blanc cassé, monocristallin incolore et transparent, la température de décomposition par sublimation sous pression normale est de 2450 ℃. C'est un matériau résistant à la chaleur à haute température. Coefficient de dilatation thermique (4.0-6.0) X10-6/℃. La conductivité thermique de l'AIN polycristallin est de 260 W/(mk), soit 5 à 8 fois supérieure à celle de l'alumine, elle présente donc une bonne résistance aux chocs thermiques et peut résister à une chaleur extrême de 2200 XNUMX °C. De plus, le nitrure d'aluminium présente les caractéristiques suivantes : il n'est pas corrodé par l'aluminium fondu, d'autres métaux fondus et l'arséniure de gallium, et présente en particulier une excellente résistance à la corrosion de l'aluminium fondu.

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  Céramiques de nitrure de bore

  Les céramiques de nitrure de bore ont une bonne résistance à la chaleur, une bonne stabilité thermique, une conductivité thermique et une rigidité diélectrique à haute température, et sont des matériaux de dissipation thermique idéaux et des matériaux isolants à haute température. Le nitrure de bore a une bonne stabilité chimique et peut résister à la corrosion de la plupart des métaux en fusion. Il possède également de bonnes propriétés autolubrifiantes. Les produits en nitrure de bore ont une faible dureté et peuvent être usinés avec une précision de 1/100 mm. Il est divisé en deux types : l'un est le nitrure de bore hexagonal, qui est similaire au graphite et présente une résistance à haute température. Il est connu pour ses caractéristiques lisses et douces et présente de nombreuses similitudes avec le graphite. C'est pourquoi on l'appelle aussi « graphite blanc » ; L'autre est le nitrure de bore cubique, qui présente une excellente dureté et est généralement utilisé pour la coupe, le meulage et le perçage. Le nitrure de bore est largement utilisé dans la recherche scientifique et la production industrielle en raison de son excellente adhérence, de son intransformabilité et de son bon pouvoir lubrifiant.

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  Verre-céramique

  La vitrocéramique, également connue sous le nom de céramique usinable, est une vitrocéramique de mica avec du mica synthétique comme phase cristalline principale et est un matériau céramique qui peut être usiné. Il présente de bonnes performances de traitement, des performances sous vide, des propriétés d'isolation électrique, une résistance aux températures élevées, une résistance à la corrosion chimique et d'autres excellentes propriétés. La caractéristique la plus importante de la transformabilité de la vitrocéramique est que les outils et équipements standard de traitement des métaux peuvent être utilisés pour le tournage, le fraisage, le rabotage, le meulage, le sciage, la coupe et le taraudage, ce qui est incomparable à la porcelaine 95 ordinaire, à la porcelaine au nitrure de silicium et à d'autres matériaux isolants. . de. Les performances de traitement de la vitrocéramique sont similaires à celles de la fonte et peuvent être transformées en divers produits aux formes complexes et aux exigences de haute précision. Bien que les vitrocéramiques soient des matériaux cassants et durs, tant que le chemin de traitement et la méthode de serrage sont raisonnablement déterminés, que la méthode de traitement est prise en compte et que la quantité de coupe est sélectionnée avec précision, le niveau de tolérance de l'équipement général peut être contrôlé à IT7. niveau, et la finition peut atteindre 0.5 microns. La précision d'usinage est contrôlée à 0.005 mm. Si l'équipement de traitement est excellent et que l'opérateur est compétent, la précision peut atteindre le niveau µ. En tant que nouveau type de matériau récemment développé, la vitrocéramique possède de bonnes propriétés qui la rendent de plus en plus utilisée dans la recherche et les expériences scientifiques.

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