Mühəndislik keramika – Qabaqcıl Sənaye Həllərinin Açarı

Mühəndislik keramikaları çətindir, ekstremal temperaturlara tab gətirmək üçün nəzərdə tutulmuş qeyri-metal materiallar, kosmik gəmilərdə istifadə olunan keramik plitələrdən tutmuş diş taclarına qədər. Mühəndislik keramikasının aerokosmikdən stomatologiyaya qədər bir çox tətbiqi var.

Qabaqcıl texniki keramika saf oksidlərdən ibarətdir, alüminium oksidi kimi karbidlər və nitridlər (Al2O3), silisium karbid, SiC və sirkoniya, keramika mühəndisliyi mütəxəssislərinin xüsusi biliyi və avadanlığı olmadan onları emal etməyi çətinləşdirir.

Alüminium oksidi

Alüminium oksidi (alüminium oksidi, Al2O3) ən çox istifadə edilən mühəndislik keramikalarından biridir. Çox uyğunlaşır, çətin, və izolyasiya xüsusiyyətləri onu daha mürəkkəb keramikaları aşacaq sərt iş şəraiti üçün uyğun edir, və tez-tez onu ağ qab məhsullarında və ya soba astarları və ya tigelər kimi yüksək texnologiyalı komponentlərdə tapa bilərsiniz.

Alumina keramika ilə işləyərkən, onların ümumi mikrostrukturunu istifadə olunan xammal müəyyən edir, istifadə olunan istehsal prosesləri və istifadə olunan formalaşdırma üsulları. Bu, son nəticədə onun davamlılığına və ölçü dəqiqliyinə təsir göstərir.

İstədiyiniz forma və ölçü əldə edildikdən sonra, alüminium oksidi sinterləmə ilə sıxlaşdırıla bilər. Bu, yapışqan ilə birlikdə tutulan kobud obyektin atom və molekulyar diffuziyanın məsaməliyi azaldığı sobaya yerləşdirilməsini əhatə edir., artan gücü və qırılma möhkəmliyi ilə daha sıx bir məhsul istehsal edir.

Mühəndislər tez-tez tətbiqdən asılı olaraq digər inqrediyentləri alüminium əsaslı keramikalara daxil edirlər. Ümumi əlavələr daxildir:

Silikon

Silikon nitrid keramika aşağı istilik genişlənməsinə və termal şoka qarşı müqavimətə malikdir, əla elektrik izolyasiya xüsusiyyətləri və sıfır korroziya və oksidləşmə problemləri ilə. Bu atributlara görə, silisium nitrid keramika əla sənaye materialı yaradır; in particular their ability to withstand high temperatures makes them suitable for combustion nozzles and flame, tüstü qazlarının kükürddən təmizlənməsi qurğularında reaktiv və odadavamlı borular, metal emalı üçün keramika podşipniklər/plastiklər, eləcə də yüksək sürətlə/təzyiqli mühitlərdə axan sərt aşındırıcı hissəciklərə qarşı davamlı sürtünməyə tab gətirməli olan təmas hissələri – keyfiyyətli materialdan istifadənin bütün əlamətləri!

Mühəndislik keramika’ fərqli xüsusiyyətlər milli müdafiədə istifadə edilən bir çox innovativ yeni məhsulların ixtirasına səbəb olmuşdur, aerokosmik, avtomobil və maşınqayırma sənayesi – qlobal keramika bazarını a $60 milyard biznes!

Ceramic material’s properties are determined by its chemistry and microstructure. Their performance can be altered through varying processing techniques or adding elements to its basic ceramic structure, with its properties modified through using different processing techniques or adding elements to its basic ceramic structure. Nano miqyaslı keramika hissəcikləri kimyəvi tərkib və reaktivlik, eləcə də qırılma möhkəmliyi kimi mexaniki xüsusiyyətlər baxımından toplu davranışa təsir göstərir. – Faber-Evans modelinə görə keramika bərkidilməsinin çatlaqların əyilməsi və ya ikinci faza hissəciklərinin matrislərində əyilməsi və hissəciklərin morfologiyasının paylanması ilə artacağını proqnozlaşdırdı., aspekt nisbəti və ya hissəciklərarası məsafə – giving rise to their toughening properties that contributes greatly towards crack deflection or bowing, crack deflection/bowing being enhanced further by distribution of particle morphology/aspect ratio/interparticle spacing factors. Toughening also increased by using various processing techniques that add elements onto its basic ceramic composition/structure/compile.

Bor

Keramika mühəndisliyi tələbəsi kimi, you’ll gain hands-on experience working with various materials and processes. İkinci ilinizdən başlayaraq, dörd əsas laboratoriya dərsi alacaqsınız, innovativ bakalavr tədqiqat layihələrində iştirak etmək, Mines daxil olmaq’ istehsalat üçün kampusda şüşə isti dükan işləyir və böyük dissertasiya layihəniz üçün yeni və təkmilləşdirilmiş keramika hazırlamaq üçün fakültə məsləhətçiləri ilə sıx əməkdaşlıq edir..

Engineering ceramics have undergone rapid development over recent decades, bir sıra temperaturlara və mühitlərə tab gətirə bilən çox yönlü materialların geniş seçimini təmin edir. Onların xüsusiyyətləri həm tərkibindən asılıdır, mikrostruktur və istifadə şərtləri – hər bir keramikanın dəqiq tərkibindən asılı olaraq fərqli olması, mikrostruktur və ya istifadə şərtləri.

Keramika komponentlərini meydana gətirən sinterləmə prosesləri onların son fiziki xüsusiyyətlərinin formalaşmasında mühüm rol oynayır. Taxıl böyüməsi əsas rol oynayır, onun son strukturuna və mexaniki performansına təsir göstərir; hər hansı qeyri-müntəzəm taxıl ölçüsü paylanması son keramika məmulatlarının həm strukturlarını, həm də mexaniki xüsusiyyətlərini kəskin şəkildə dəyişə bilər..

Bor karbid kəsici alətlər kimi yüksək gərginlikli keramika tətbiqləri üçün əvəzsiz materialdır, ölür və qaya qazmaları, sərtliyinə görə almazdan sonra ikinci yerdədir. Boroni karbid, həmçinin əla istilik keçiriciliyi və elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir, bu da onu yüksək güclü elektron cihazlar üçün ideal material edir və mədən və mineral emalı avadanlıqları üçün aşınmaya davamlı örtüklərdir..

Borid

Bor metal oksidlərinin yüksək temperaturda dayanıqlığını əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər. Bundan əlavə, bu material metal matrisli kompozitlərdə möhkəmləndirici keramika mərhələsi kimi xidmət edir; xüsusilə bor karbiddən hazırlanmış keramika (BCN), hafnium-tantal karbididir (HfTaC), və ya aşınmaya qarşı qoruyucu tətbiqlər kimi istifadə üçün sirkoniya.

Tərkibində bor olan keramika kövrək ola bilər, lakin onların daha yüksək qırılma möhkəmliyi onlara qırılmadan daha çox zərbə enerjisini udmağa imkan verir. Bundan əlavə, bu materiallar bir çox tətbiqlərdə sərt metalları əvəz etməyə imkan verən əla kimyəvi müqavimət və aşınma performansı təklif edir.

İon və ya kovalent bağlanma xüsusiyyətlərinə görə, əksər keramika otaq temperaturunda plastik deformasiya nümayiş etdirmir və beləliklə metallardan daha az çevikliyə malikdir.. Buna baxmayaraq, keramika hələ də qırılma mexanizmlərinin metallardan əhəmiyyətli dərəcədə fərqləndiyi yüksək temperaturda əhəmiyyətli plastik deformasiyalar nümayiş etdirə bilər..

Bor əsaslı keramika aşağı xüsusi çəkisi ilə güclü mexaniki gücü birləşdirərək onları bir çox müxtəlif tətbiqlərdə istifadə üçün cəlbedici edir.. Their wear-resistance allows them to replace hard metals in media transported at high velocities, təzyiqlər və ya kavitasiya dərəcələri; mədən və mineral emalı avadanlığının səmərəliliyinin və davamlılığının, habelə hasilatı üçün toz toplama sistemlərinin təkmilləşdirilməsi, üyüdülmə, daşıma və toz toplama sistemləri. Bundan əlavə, bu materiallar yağda etibarlılığı artıra bilər & bu keramika ilə hazırlanmış struktur fırlanan hissələr vasitəsilə qaz və kimya sənayesi.