vijesti

Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Shvatite tajne oblikovanja, sinteriranja i kontrole oblika cirkonijevog oksida i silicijevog nitrida u jednom članku

Shvatite tajne oblikovanja, sinteriranja i kontrole oblika cirkonijevog oksida i silicijevog nitrida u jednom članku


2026-05-21



1. Osnovni proces industrijskog procesa proizvodnje keramike

Proizvodnja industrijske keramike (također poznata kao napredna keramika ili inženjerska keramika) rigorozan je proces pretvaranja rastresitog anorganskog nemetalnog praha u precizne dijelove visoke čvrstoće, otpornosti na trošenje, otpornosti na visoke temperature ili posebnih električnih svojstava. . Njegov standardni proizvodni proces jezgre obično uključuje sljedeće Pet glavnih faza.

  1. Priprema praha Precizno miješati sirovine visoke čistoće. Kako bi prah imao dobru fluidnost i vezujuću snagu u naknadnom kalupljenju, potrebno je dodati odgovarajuću količinu organskog veziva, maziva i disperzanta. Nakon visokoučinkovitog miješanja u mlinu s kuglicama i sušenja raspršivanjem, proizvodi se granulirani prah s ravnomjernom raspodjelom veličine čestica.
  2. Formiranje zelenog tijela U skladu s geometrijskim oblikom i opsegom masovne proizvodnje proizvoda, granulirani prah se mehanički preša ili ubrizgava u kalup. Glavne metode kalupljenja uključuju suho prešanje i hladno izostatičko prešanje ( CIP ), injekcijsko prešanje keramike ( CIM ) i lijevanje trake.
  3. Zelena obrada i odvezivanje Formirano zeleno tijelo sadrži veliku količinu organskog veziva. Prije formalnog sinteriranja, mora se staviti u peć za uklanjanje veziva i polako zagrijavati na zraku kako bi se izazvala piroliza ili isparavanje (odmašćivanje). Tvrdoća zelenog tijela nakon uklanjanja veziva je niska i lako je izvršiti preliminarnu mehaničku obradu kao što je bušenje i rezanje.
  4. Visokotemperaturno sinteriranje Ovo je kritičan korak u postizanju konačnih mehaničkih svojstava keramike. Odvojeno zeleno tijelo stavlja se u peć za sinteriranje na visokoj temperaturi. Između zrna dolazi do prijenosa mase i povezivanja. Pore ​​se postupno prazne. Zeleno tijelo prolazi kroz ozbiljno volumensko skupljanje i konačno postiže zgušnjavanje.
  5. Precizna obrada i pregled Budući da keramika nakon sinteriranja ima izuzetno visoku tvrdoću (obično odmah iza dijamanta) i ima određeni stupanj deformacije sinteriranjem, ako se žele postići mikronske dimenzionalne tolerancije ili hrapavost površine na razini zrcala, moraju se utvrditi i precizno obraditi dijamantnim brusnim pločama i brusnim pastama, te konačno sveobuhvatnom kontrolom kvalitete pomoću visoko preciznih instrumenata kao što su trodimenzionalne koordinate.

2. Usporedba značajki procesa između cirkonijevog oksida i silicijevog nitrida

Među suvremenom naprednom strukturnom keramikom, cirkonij i silicijev nitrid Zastupljena su dva sustava. Prva je tipična oksidna keramika izvrsne visoke žilavosti i estetike; silicijev nitrid To je neoksidna keramika s visokom kovalentnom vezom i ima izvrsne performanse u pogledu tvrdoće, stabilnosti na toplinski udar i ekstremno visoke temperature okoline. Slijedi usporedba ključnih parametara proizvodnog procesa ta dva.

Dimenzija procesa

Cirkonska keramika (ZrO₂)

silicijev nitrid陶瓷 (Si₃N₄)

klasični temperatura sinteriranja stupanj

1350°C - 1500°C Zgušnjavanje se može dovršiti pod normalnim tlakom zraka, a cijena opreme je niska.

1700°C - 1850°C Dušik pod visokim tlakom (1-10 MPa) mora se uvesti za sinteriranje pod zračnim pritiskom kako bi se spriječilo raspadanje pri visokim temperaturama.

Kontrola skupljanja linije

20% - 22% (veliki i stabilni) Gustoća pakiranja praha je ujednačena, a izračun faktora pojačanja kalupa je izuzetno pravilan.

15% - 18% (relativno malo, ali vrlo nepostojano) Pod utjecajem brzine difuzije i promjene faze aditiva tekuće faze, tehnologija kontrole veličine je teška.

Fazne promjene i učinci volumena

Postoji stres promjene faze Hlađenjem tetragonalna faza prelazi u monoklinsku fazu s ekspanzijom volumena od 3%-5%, a za sprječavanje pucanja potrebno je uvesti stabilizatore poput itrijevog oksida.

Modifikacija promjene faze Tijekom sinteriranja, α faza se transformira u β fazu, tvoreći isprepletenu isprepletenu stupčastu kristalnu strukturu, koja može značajno poboljšati žilavost matrice.

Glavni proces kalupljenja

Suho prešanje/hladno izostatičko prešanje, brizganje keramike (CIM) Puder ima visoku gustoću, dobru fluidnost, lako zbijanje i masovnu proizvodnju posebnih oblika.

Hladno izostatičko prešanje (CIP), kalupljenje Vlastita gustoća praha je niska, pahuljast i teško ga je zbiti, pa se često koristi višesmjerni visokotlačni CIP.

��Savjeti za proizvodnju industrijskog slijetanja: Srce industrijske proizvodnje keramike leži u Savršeno uklapanje između 'krivulje temperatura-vrijeme' i 'kompenzacije skupljanja'. Poteškoća cirkonijevog oksida uglavnom leži u fazi supertvrdog brušenja nakon sinteriranja (veliki gubici alata i niska učinkovitost); dok osnovna barijera silicijevog nitrida leži u njegovom rigoroznom procesu sinteriranja tlaka zraka pri ultra-visokoj temperaturi/vrućem izostatičkom prešanju i povjerljivoj formuli pomoćnih sredstava za sinteriranje za prijenos mase tekuće faze kovalentne veze niskog tališta.