Ceramica tehnică este un material promițător pentru structurile care funcționează la 1200 ° C și mai sus. Acesta este utilizat pentru căldură-Nicks părți ale motoarelor cu combustie internă și a motoarelor tip turbină cu gaz, pentru industria chimică și echipamente metalurgice, piese de la mașini de hârtie, garnituri de pomp, lucru ing sub uzura abrazivă, și așa mai departe. D.
Ceramica structurale - un material pe bază de compuși refractare (carburi, nitruri, boruri, oxizi) care Otley-chayut înalt punct de topire, duritate, modulul yn-rugosti, inerte chimic, au o gamă largă de electric-ing și proprietăți termice (supraconductori la dielectrice, de la izolatoarele termice la materialele emițătoare de căldură), au proprietăți specifice (emisii, optice, nucleare, catalitice).
Caracteristicile ceramicii sunt absența deformării macroplastice la temperatura camerei și prezența deformării quasiplastice la temperaturi ridicate. Ceramica are o stabilitate ridicată a rețelei cristaline, care se datorează prezenței legăturilor covalente direcționate rigide. Aceasta definește concentrația scăzută a defectelor și a motilității contribuie proceselor de difuzie Tormo-zheniyu împiedică fluxul de difuziune vâscos responsabil pentru transferul de masă și sigilare la sinterizare tverdofaz-prefectura.
Proprietățile materialelor ceramice sunt determinate de tehnologia fabricării lor. Caracteristicile tehnologice slabe ale ceramicii necesită activarea particulelor de pulbere care asigură transferul de masă în timpul sinterizării. Presarea la cald, reacția și sinterizarea activă, turnarea în aparate de înaltă presiune face posibilă producerea de ceramică de înaltă densitate.
Sinterizarea activată se realizează prin introducerea aditivilor activi (A1203, Zr02, Y2O3, MgO, B4C, B, C, etc.).
Temperatura ridicată de presare la cald a promova re-cristalizare particule nitruri și carburi, în prezența unei faze lichide (fig. 8i5). ceramică de sinterizare este accelerată atunci când particulele dopată simultan pentru a forma soluții solide (de exemplu, în cazul în les girovanie Pulberile se realizează prin termomecanică ak-tivatsii prelungit amestec adăugări aliere și pulberi de rectificat Kera-viste în agregate).
Fig. 8.5. Faza pseudo-lichidă pe suprafața fracturii de nitrură de titan
Cu dispersia crescândă a particulelor, grosimea stratului de difuzie devine proporțională cu raza particulelor, ceea ce duce la activarea sinterizării și contracției volumetrice. Când se formează dopare cu bor, se formează o soluție de substituție solidă, numărul de defecte de zăbrele crește, ceea ce facilitează difuzia carbonului în carbură.
Promisiunea este activarea preliminară a pulberilor ceramice printr-o explozie, care crește densitatea dislocărilor la 10 °. 1212 cm
2 și întărirea proceselor de difuzie în timpul sinterizării ulterioare, ceea ce permite reducerea temperaturii de sinterizare la 1600. 1800 ° C.
Pentru a obține ceramică structurală de înaltă rezistență, sunt necesare următoarele condiții:
# 9633; mărimea particulelor (dispersie a pulberilor) de cel mult 1 μm cu o suprafață specifică de particule mai mare de 10 m2 / g;
# 9633; grad ridicat de puritate a pulberilor;
# 9633; activarea particulelor ceramice în timpul sinterizării prin adăugarea de aditivi care formează o fază lichidă sau soluții solide;
# 9633; Combinație de procese de presare și sinterizare (presare la cald, presare în aparate de înaltă presiune, presare explozivă).
Pulberile ceramice produse ca mi metodă convenționale - sinteza substanțelor simple de sinteză carbothermal și SHS sinteză chimică în plasmă (SVO) și mortar, disociere a compușilor complecși și electroliză. Dimensiunea particulelor pulberilor variază între 20 nm și 500 pm. Forma particulelor pulberilor este spongioasă, în formă de os, rotunjită, fațetată, izometrică, fibroasă. Roșchii se obțin cu structuri cristaline și amorfe.
Prepararea Sinteza SHS pulberilor permite producerea boruri-filamente și pulberi Carbonitrură datorate eliberării energiei în timpul nitrurare de siliciu, aluminiu, titan (exotermic rea-TION). Pulberile compozite Si3N4-SiC obținute prin care conține o taxă SRI la 50% din componentele care constituie carbură de siliciu, deoarece sinteza este de absorbție a energiei (reacție endotermă).
Tabelul 8.1 Proprietățile ceramicii și diamantului din carburi
Caramida ceramică este utilizată ca material de matrice pentru materiale compozite care conțin diamante cu utilizare instrumentală. Materialele compozite refractare și produsele din acestea sunt obținute prin reacții chimice în volumul țaglei. Preformele sunt realizate dintr-un amestec de pulberi care sunt turnate în forma dorită în primele etape ale procesului. Apoi se efectuează reacții chimice și se obține produsul final, urmată de transformarea compoziției și a structurii materialului. Rezistența ridicată și rezistența la uzură a materialelor obținute nu împiedică prelucrarea mecanică a produselor noi. Se efectuează printr-un instrument de diamant sau prin măcinare. Cea mai promițătoare măcinare prin capul roții de șlefuit, deoarece acest tip de măcinare oferă condiții de prelucrare a temperaturii mai puțin severe.
Materialele compozite diamant - carbură de siliciu se obțin din cauza reacției chimice dintre siliciu și carbon direct în volumul țaglei. Procesul de creare a unui material se realizează la presiune atmosferică, care asigură producerea de produse de formă complexă și dimensiuni mari, cu proprietăți fizico-mecanice unice.
Combinația dintre elasticitatea ridicată, conductivitatea termică, duritatea și rezistența la uzură în compozite a făcut posibilă utilizarea eficientă a acestora ca materiale de inginerie structurală și structurală.
Materiale Nanostructurate - promitatoare noi materiale cu componente nanophase structurale, a dimensiunii particulelor, fazei cristaline, sau care nu depășește 100 nm, chiar și în măsurarea OD-prefectura, care permite să se formeze în materialul caracteristicilor fizice și mecanice unice. Comensurabilitatea nanochaetits dimensiunea geometrică cu dimensiuni caracteristice phi postsenzatie fenomenologic (media cale liberă de electroni sau fotografii pe dimensiunea domeniului electric sau magnetic de-a lungul Stu cristal defecte zăbrele, cum ar fi dislocații) cauze diverse efecte dimensionale, iar energia de suprafață mărită și condiții extreme de formare a particulelor conduc la o stare metastabilă a materialelor. Aceasta se manifestă în esențial-prefectura îmbunătățirea proprietăților de rezistență ale nanostructurate mate-riali, menținând în același timp ductilitate lor ridicat și pragul fragilității rece scăzut, semiconductoare natura conductivitate sous-permagnetizme, creșterea temperaturii de tranziție a stării-supraconductoare prezent, scăderea temperaturii de transformare de fază, caracteristicile optice de schimbare a nenii și așa mai departe.
Baza de formare a nanocompozitelor este formată din particule ultra dispersate, cu o dimensiune de 500 nm. Comparativ mici adăugări de astfel de particule pot îmbunătăți semnificativ structura și proprietățile materialelor matrice (metale și aliaje, polimeri, ceramică etc.).
Tehnici promițătoare de creare materiale cu compozite nanoscale și componente structurale diferite de Me-taliu aliaje, materiale nemetalice și compuși includ metode prin metalurgia pulberilor și tehnologii bazate pe modificarea Compozite nanocristale (diamant cluster fullerene).
Principalele metode de obținere a pulberilor ultrafine sunt procedeele de evaporare și condensare care implică retenții chimice. În funcție de condițiile de reacție (temperatura, viteza de alimentare și concentrația reactivilor, condițiile de condensare), produsele de reacție pot fi obținute sub formă de particule ultrafine, filme subțiri, mușchi.
Este posibil să se creeze condiții optime pentru evaporarea, condensarea și completarea reacției chimice prin utilizarea principiilor sintezei separate, atunci când la fiecare etapă a tratamentului materialul este obținut în condiții optime. Pentru a face acest lucru, se folosesc metode de sinteză de vid înaltă, inclusiv procesele laser, plasma, magnetron și detonare cu explozia.
Producerea nanopulberi refractoare depunerilor conectate sintezei laserului diferă posibilitate de obținere a pulberilor foarte pure, cu foarte mici dimensiunea lor (până la mai multe nano-metri), cu un consum de energie relativ scăzut, în timp ce la plasma Procedura sintetică posibila contaminare definitiv th material de electrod produs. Metoda magnetron de preparare a pulberilor ultrafine implică sinteza particulelor într-o fază amorfă și-clorhidric apoi cristalizarea pulberi compuse refractare.
Diamante artificiale ultradispersive sunt un exemplu de nanomateriale, a căror producție și utilizare sunt stăpânite la scară industrială. Materialele superhardice sunt realizate pe bază de diamante cu liant de carbură.
Tehnologia de obținere a ceramicii de înaltă densitate cu rezistență sporită și compozite bazate pe aceasta include:
1) producerea (sinteza) a pulberilor dispersate de înaltă puritate;
2) prepararea pulberilor pentru turnare prin crearea unei încărcări (sub forma unui amestec de amestec) prin una din metodele sau o combinație de metode:
# 9633; activarea particulelor prin măcinare sau sablare;
# 9633; curățarea termochemică a suprafeței;
# 9633; introducerea aditivilor tehnologici (pentru presarea preliminară la rece);
# 9633; introducerea aditivilor activi de sinterizare;
# 9633; amestecarea pulberilor (operațiile de măcinare, adăugare și amestecare pot fi efectuate într-o singură unitate);
3) formarea pulberilor (presare la cald, turnare prin alunecare, presare la presiune înaltă, turnare prin injecție etc.);
4) sinterizarea într-o atmosferă protectoare sau în vid;
5) operațiuni de finisare (măcinare, prelucrare diamant, etc.).
De la tehnici de formare prin presare la cald industriale se aplică, injecție și presare izostatică la cald, un hidro-dinamic și exploziv de presare, sinterizare thermobaric și turnarea de alunecare.
Domeniul de aplicare a ceramicii tehnice - izolatoare, fer-roelektricheskie și materiale semiconductoare, feritelor moi și dure, ghid de lumină și sticlă ceramică rezistente la coroziune, biologice, implanturi, materiale rezistente la căldură și rezistente la căldură structurale pentru fabricarea pieselor din ceramică dvi-tor, schimbătoare de căldură, turbine cu gaz, de protecție acoperiri, materiale de tăiere, roți de șlefuit și paste.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: