ما هي أنواع وخصائص السيراميك؟ (ما هي خصائص أداء المواد الخزفية؟)

تشير المواد الخزفية إلى فئة من المواد غير المعدنية غير العضوية المصنوعة من المركبات الطبيعية أو الاصطناعية عن طريق صب وتلبيس في درجة حرارة عالية. لديها مزايا نقطة انصهار عالية ، صلابة عالية ، مقاومة عالية التآكل ، مقاومة التآكل وما إلى ذلك. يمكن استخدامه كمواد هيكلية وأدوات.

الطاقة الجنسية
الملكية الميكانيكية
المواد السيراميكية هي أفضل صلابة وأعلى صلابة للمواد الهندسية ، وغالبًا ما تكون صلابةها أعلى من 1100HV. قوة الضغط للسيراميك عالية ، لكن قوة الشد منخفضة ، واللدونة والصلابة سيئة.

خاصية حرارية
تحتوي المواد السيراميكية عمومًا على نقطة انصهار عالية (معظمها فوق 1500 ℃) ، ولديها استقرار كيميائي ممتاز في درجات حرارة عالية ؛ الموصلية الحرارية للسيراميك أقل من المواد المعدنية ، كما أن السيراميك هي أيضًا مواد مقاومة للدرجات الحرارة العالية. في الوقت نفسه ، يكون معامل التوسع الخطي للسيراميك أقل من معامل المعادن ، والسيراميك له استقرار أبعاد جيد عندما تتغير درجة الحرارة.

خاصية كهربائية
معظم السيراميك لها عزل كهربائي جيد ، لذلك يتم استخدامها على نطاق واسع لصنع أجهزة عازلة ذات فولتية مختلفة (1KV ~ 110kV). يمكن استخدام السيراميك الكهروضوئي (Barium Titanate Batio3) ثابت عازلة عازلة ، ويمكن استخدامه لصنع المكثفات ، السيراميك الكهروضوئي تحت عمل الحقول الكهربائية الخارجية ، يمكن أيضًا تغيير الشكل ، والطاقة الكهربائية في الطاقة الميكانيكية (مع خصائص مواد البيزويلية) ، يمكن استخدامها كمضخم طاقة ، لاعب سجل ، عداد بالموجات فوق الصوتية ، السونار ، مطياف طبي ، إلخ

خاصية كيميائية
ليس من السهل التأكسد في مواد السيراميك في درجات حرارة عالية ، ولديها مقاومة جيدة للتآكل للأحماض والقلويات والأملاح.

السمة البصرية
تحتوي مواد السيراميكية أيضًا على خصائص بصرية فريدة من نوعها ، والتي يمكن استخدامها كمواد ليزر صلبة ، ومواد الألياف الضوئية ، والتخزين البصري ، وما إلى ذلك. يمكن استخدام السيراميك الشفاف لأنابيب مصباح الصوديوم عالي الضغط. تحتوي السيراميك المغناطيسي (الفريتات مثل MGFE2O4 ، CUFE2O4 ، FE3O4) على مجموعة واسعة من التطبيقات في شريط التسجيل ، السجل ، جوهر المحولات ، مكونات ذاكرة الكمبيوتر الكبيرة.

1. الألومينا - فعالة من حيث التكلفة (الفخار)
الفخار هو نوع من السيراميك المسامي وغير الشفهي. على عكس الخزف الشفاف المزجد ، يجب أن يتم تزويده لعقد السائل. على الرغم من أنه ليس من الصعب بشكل خاص ، وأقل كثافة من الطين الخزفي والخزف ، وأكثر عرضة للتفتت ، فإن مزايا الطين هي أنه لا يتم تشويهها بسهولة في حرق درجات الحرارة المنخفضة ، والاستقرار العالي في الإنتاج والمعالجة.
خصائص المواد: درجة حرارة التلبد العامة أقل من 1200 درجة مئوية ؛ التشوه أثناء الخبز أصغر من الخزف. مجموعة متنوعة من تكنولوجيا المعالجة ؛ تكلفة منخفضة؛ أكثر هشاشة من الصين.

الاستخدام النموذجي: مواد لمجموعة واسعة من التطبيقات ، من الأدوات الصحية الكبيرة إلى منتجات الكأس والصحن.

2. الزركونيا - مقاومة ارتداء
الزركونيا هي مادة سيراميك عالية الأداء أخرى. السبب في أن استخدام الزركونيا أكثر من ألومينا ، لأن خصائصه الصعبة تجعله أكثر مقاومة للتكسير ، جزيئات الزركونيا أصغر ، مما يجعل سطح المنتج مصنوعًا منه أكثر ، ولكنه يجعله مناسبًا أيضًا لإنتاجها الأدوات والمكابس والمنتجات الحاملة وحتى منتجات المجوهرات الرائعة.
يمكن استخدام مسحوق الزركونيا الفائق أو مسحوق كربيد التيتانيوم في إنتاج الساعات. يتم الضغط على المسحوق ثم التلبس عند 1450 درجة مئوية ومصقول برمال الماس لجعل سطحه أكثر إشراقًا وأكثر معدنية.
خصائص المواد: قوة ممتازة وكسر صلابة ؛ سوبر من الصعب ، مقاومة ارتداء سوبر. الاستقرار الكيميائي الممتاز ؛ مقاومة درجة الحرارة العالية ؛ كثيف؛ الموصلية الحرارية المنخفضة (20 ٪ من الألومينا)
الاستخدام النموذجي: بعد استخدام هذه المواد السيراميك المتقدمة في الساعات ، يجعل سطحه الأملس ومتصلته الزركونيا مادة خام من السيراميك المثالية لصنع الدعائم القطع وسكاكين المطبخ.

3. نيتريد السيليكون - مقاومة ضغط قوية
نيتريد السيليكون هو واحد من أصعب ثلاث مواد في العالم. صلابةها هي في المرتبة الثانية بعد الماس والنيتريد البورون المكعب. تم اكتشاف نيتريد السيليكون في الستينيات من قبل مجموعة من المهندسين الذين يبحثون عن مواد يمكن أن تصمد أمام بيئات التشغيل القاسية داخل المحركات النفاثة.
السيراميك صعبة للغاية ، مع خصائص فقدان التآكل الممتازة وخصائص الضغط ، ونيتريد السيليكون هو واحد من أكثر المواد المميزة في السيراميك ، وهو رمادي داكن أو أسود ، مصقول بسطح يشبه المرآة. تخيل كتاب الخيال العلمي في الخمسينيات من القرن الماضي عن أكواب الطيران المصنوعة من نيتريد السيليكون.

خصائص المواد: الاحتكاك أقل بنسبة 80 ٪ من الصلب. ثلاث مرات أصعب من الصلب. 60 ٪ أخف من الصلب. درجة حرارة التشغيل أقل من الصلب.
الاستخدام النموذجي: غالبًا ما يستخدم في المحرك الرئيسي لمكوك الفضاء ، والصواريخ العسكرية ، والجيروسكوبات. إن خارق نيتريد السيليكون يجعلها المادة الرئيسية للمحامل في منتجات مثل بكرات الأسماك البحرية ، وسيارات سباق الدراجات ، والزلاجات الجليدية ، وألواح التزلج وما إلى ذلك.

4. مادة الكوارتز
الكوارتز هي مادة متعددة الاستخدامات ، وتشمل تطبيقاتها البصرية أجسامًا وساعات كهروإجهادية ، والكوارتز أيضًا لها خصائص فيزيائية ممتازة وزينة. باعتبارها واحدة من أكثر المعادن الغنية بالموارد في العالم ، فإن صلابة وجمالها تجعلها مادة لصنع أسطح منضدة العمل ، والتي تعد واحدة من استخداماتها الرئيسية.
خصائص المواد: صلابة عالية. اتساق لون جيد بدون مسام متانة ممتازة. مقاوم للحرارة؛ مقاوم البقع
الاستخدام النموذجي: عدد كبير من مواد المظهر المستخدمة في المنتجات التجارية والمنزلية. تشمل التطبيقات التجارية الطبقات البينية على الحائط ، أسطح العمل ، الطاولات الأمامية ، الطاولات الشريطية ، الطاولات المختبرية ، طاولات المطبخ ، حاويات الدش.

5. بورون نيتريد
على الرغم من أن كمية نيتريد البورون في مستحضرات التجميل ليست كثيرًا ، إلا أنه عادة ما تتم إضافة 3 ٪ إلى 10 ٪ فقط من البورون في مستحضرات التجميل ، ولكن هذه المكونات يمكن أن تلتزم بالجلد بشكل أفضل ، بحيث يبدو الجلد أكثر حساسية وتشحيمًا.
يتم استخدام درجات مختلفة من نيتريد البورون في عدد كبير من المنتجات المختلفة للغاية. مثل نيتريد الماس والسيليكون ، تعد بلورات نيتريد البورون المكعبة من بين أصعب المواد في العالم ، مما يجعلها مواد ممتازة لأدوات القطع.
ينقسم نيتريد البورون إلى نوعين: أحدهما هو نيتريد البورون سداسي مع مقاومة عالية درجة الحرارة مماثلة للجرافيت ، والمعروف بخصائصه الناعمة والنعومة ؛ والآخر هو نيتريد البورون المكعب ، الذي له صلابة ممتازة ويستخدم عادة في القطع والطحن والحفر.
خصائص المواد: ناعم حريري. التصاق ممتاز. هناك مستويات مختلفة من المنتجات ، يمكن استخدامها على نطاق واسع في عدد كبير من المنتجات ؛ غير قابلية ؛ تزييت جيد. غير نشط كيميائيا. غير سامة
الاستخدام النموذجي: يمكن استخدام مسحوق نيتريد البورون عالي نقاء في مستحضرات التجميل مثل كريم الأساس وأحمر الشفاه وقلم الحواجب وما إلى ذلك. تمكنه خصائص التزييت الجيدة من تقليل الاحتكاك في العديد من المواد الخام وعمليات الإنتاج الصناعي.