先进陶瓷是一种无机材料,具有特定的高性能。由于这些特性,先进陶瓷在许多行业和高温环境中发挥着至关重要的作用,如电子、金属生产、发电和其他工业加工部门。这篇博文将分析是什么使高级陶瓷成为高温环境的优越材料。

电阻焊接工艺-图片来源:Shutterstock
先进陶瓷在高温应用中的优势
先进陶瓷的性能丰富,但在高温应用中,它们的高韧性和强抗腐蚀和磨损使它们成为理想的材料。工业过程通常涉及腐蚀性化学品,高温,并对组件施加压力,导致开裂和其他损坏。先进的陶瓷可以承受化学物质,它们的高抗压强度有助于它们在压力下工作。
先进陶瓷具有许多有益的特性,包括:
- 耐化学性高
- 优异的耐腐蚀性
- 优良的电气性能
- 硬度高
- 低密度
- 优异的导热性,绝缘性和抗冲击性
- 优异的耐磨性
先进陶瓷有哪些类型?
有许多先进的陶瓷家族,它们本身是通过高温工艺生产的。传统的陶瓷制造路线通常包括原材料或粉末加工、绿色成型工艺、烧结和金刚石磨削。新的绿色成型方法,如增材制造(AM)技术,现在已经很好地建立起来,特别是对于氧化高级陶瓷。
高级陶瓷最常见的选择是氧化铝,立方氮化硼,碳化硅,氮化硅和氧化锆。这些材料通常被称为高科技、高性能或技术性材料,因为它们出色的性能使它们能够在苛刻的高温环境中使用。
此外,还有一种陶瓷叫做超高温陶瓷(UHTCs),它能够承受2000以上的温度oC,可以作为散装材料和涂层解决方案来提供热保护。超高温碳化物包括硼化物、碳化物、氮化物和特定材料的氧化物,可在极端工作温度下使用。
高级陶瓷有哪些应用?
先进陶瓷因其优异的耐磨性和高抗拉强度而得到广泛应用。他们在电子、制造、医药、国防和航空航天领域越来越受欢迎,并继续支持工程和技术行业的发展。
必须提到的是,陶瓷材料是根据其性能选择特定应用的,因为一些先进的陶瓷比其他陶瓷具有更高的热稳定性或耐磨性。相比之下,其他的则是根据它们的电气或机械性能来选择的。先进陶瓷的一些具体应用包括:
氧化铝
氧化铝的好处在于其高质量的电气和机械性能,如高强度和耐磨性。它通常与其他材料和钎焊或金属化技术一起用于火花塞、压力传感器和x射线管。
氮化硅
氮化硅(Si3N4)或氮化硅(Si-Al-O-N)因其优异的耐磨性、化学性和抗热震性而常用于热加工应用。氮化硅的典型用途包括轴承、陶瓷板、焊接和拉丝或管材成型。
氧化锆
氧化锆具有优异的机械强度和耐腐蚀性,常用于工程应用。它可以承受化学攻击,其高硬度降低了骨折和磨损的风险。典型的应用包括汽车发动机部件和传感器。

氧化锆。图片来源:国际赛隆斯(纽卡斯欧宝体育连接OB欧宝体尔)有限公司
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