طبقه بندی سرامیک ها چیست؟

مواد معمولی
تف جوشی شده از مواد خام طبیعی مانند فلدسپات، خاک رس و کوارتز، یک ماده سیلیکات معمولی است که عمدتاً از سیلیکون، آلومینیوم و اکسیژن تشکیل شده است که 90٪ از کل عناصر پوسته را تشکیل می دهد. سرامیک های معمولی دارای منابع فراوان، هزینه کم و فرآیندهای بالغ هستند. این نوع سرامیک را می توان بر اساس ویژگی های عملکردی و کاربردهای آن به سرامیک های روزانه، سرامیک های معماری، سرامیک های عایق الکتریکی، سرامیک های شیمیایی و ... تقسیم کرد.
مواد خاص
ساخته شده از{0}}مواد خام خام سنتز شده مصنوعی با خلوص بالا و با استفاده از فرآیندهای کنترل شده دقیق شکل گرفته و پخته شده است، به طور کلی دارای خواص ویژه خاصی برای رفع نیازهای مختلف است. با توجه به اجزای اصلی آن، سرامیک اکسید، سرامیک نیترید، سرامیک کاربید، سرامیک فلزی و غیره وجود دارد. سرامیک های ویژه دارای خواص مکانیکی، نوری، صوتی، الکتریکی، مغناطیسی، حرارتی و غیره هستند.
طبقه بندی مواد خاص
با توجه به اهداف مختلف، مواد سرامیکی خاص را می توان به سرامیک ساختاری، سرامیک ابزار و سرامیک کاربردی تقسیم کرد.
سرامیک سازه
جزء اصلی سرامیک آلومینا Al2O3 با محتوای کلی بیش از 45٪ است. سرامیک های آلومینا خواص بسیار عالی مختلفی دارند. مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، معمولاً برای استفاده طولانی مدت در 1600 درجه مناسب است، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا، و استحکام آن 2-3 برابر سرامیک های معمولی تا 5-6 برابر بیشتر است. عیب آن این است که شکننده است و نمی تواند تغییرات ناگهانی دمای محیط را بپذیرد. به طور گسترده ای به عنوان بوته، شمع موتور، مواد نسوز با دمای بالا، آستین ترموکوپل، حلقه آب بندی و غیره استفاده می شود. همچنین می توان از آن به عنوان ابزار برش و قالب استفاده کرد.
جزء اصلی سرامیک های نیترید سیلیکون Si3N4 است که یک سرامیک با دمای بالا-با استحکام بالا، سختی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی، و خواص روانکاری خود-است. ضریب انبساط خطی آن در بین سرامیک های مختلف با دمای سرویس تا 1400 درجه کمترین است. مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد. علاوه بر اسید هیدروفلوئوریک، می تواند در برابر خوردگی اسیدها، قلیایی ها و فلزات مختلف مقاومت کند و دارای عایق الکتریکی و مقاومت در برابر تشعشعات عالی است. می‌تواند به عنوان یاتاقان‌های دمای بالا، حلقه‌های آب‌بندی برای استفاده در محیط‌های خورنده، ترموول‌ها، و همچنین به عنوان ابزار برش فلز استفاده شود.
جزء اصلی سرامیک های کاربید سیلیکون SiC است که یک سرامیک با مقاومت بالا و سختی بالا و مقاوم در برابر درجه حرارت بالا است. هنگامی که در 1200 درجه تا 1400 درجه استفاده می شود، همچنان می تواند استحکام خمشی بالایی را حفظ کند. این سرامیک با بالاترین استحکام دمای بالا در حال حاضر است. سرامیک های کاربید سیلیکون همچنین دارای رسانایی حرارتی خوب، مقاومت در برابر اکسیداسیون، رسانایی و چقرمگی ضربه بالا هستند. این یک ماده ساختاری با دمای بالا{6} است که می‌تواند برای اجزایی مانند نازل دم موشک، آستین ترموکوپل، لوله کوره و غیره که در دماهای بالا کار می‌کنند استفاده شود. با استفاده از هدایت حرارتی آن، مواد مبدل حرارتی را می توان در دماهای بالا ساخت. از سختی و مقاومت بالای آن برای تولید چرخ های سنگ زنی، ساینده ها و غیره استفاده کنید.
جزء اصلی سرامیک های نیترید بور شش ضلعی BN است و ساختار کریستالی خانواده کریستال شش ضلعی است. نیترید بور شش ضلعی از نظر ساختار و عملکرد مشابه گرافیت است، بنابراین به آن گرافیت سفید با سختی کم می گویند. می‌توان آن را با ویژگی‌های{2}}خود روان‌کنندگی برش داد و فرآوری کرد، و می‌توان آن را به بلبرینگ‌های-خود روان‌کار-در دمای بالا، قالب‌های شکل‌دهی شیشه و غیره تبدیل کرد.
سرامیک ابزار
اجزای اصلی آلیاژ سخت کاربیدها و بایندرها هستند که کاربیدها عمدتاً شامل WC، TiC، TaC، NbC، VC و غیره هستند. چسب عمدتاً از کبالت (Co) تشکیل شده است. در مقایسه با فولاد ابزار، کاربید سیمانی دارای سختی بالا (تا 87~91HRA) و سختی حرارتی خوب (مقاومت در برابر سایش عالی در حدود 1000 درجه) است. هنگامی که به عنوان ابزار استفاده می شود، سرعت برش آن 4 تا 7 برابر بیشتر از فولاد تند- و عمر مفید آن 5 تا 8 برابر بیشتر است. عیب آن این است که سختی آن بسیار زیاد است، شکنندگی آن برای ماشین کاری بسیار دشوار است. به همین دلیل، اغلب آن را به تیغه تبدیل می کنند و روی میله برش جوش می دهند. کاربید سیمانی عمدتاً برای ابزارهای ماشینکاری استفاده می شود. قالب های مختلف، از جمله قالب های طراحی، قالب های طراحی و قالب های سرد. مته های مختلف در ابزار معدن، زمین شناسی و اکتشاف نفت استفاده می شود.
الماس طبیعی (الماس) یک تزئین گرانبها است، در حالی که الماس مصنوعی به طور گسترده در صنعت استفاده می شود. الماس سخت ترین ماده در طبیعت است و همچنین دارای مدول الاستیک بسیار بالایی است. الماس بالاترین رسانایی حرارتی را در بین مواد شناخته شده دارد. الماس عملکرد عایق عالی دارد. الماس را می توان به عنوان مته، ابزار برش، ابزار سنگ زنی، قالب کشش سیم و ابزار پیرایش استفاده کرد. ابزارهای الماس ماشینکاری فوق العاده دقیق را برای دستیابی به پوشش آینه ای انجام می دهند. با این حال، ابزار الماس به دلیل پایداری حرارتی ضعیف و میل ترکیبی قوی با عناصر گروه آهن، نمی‌تواند برای پردازش آلیاژهای مبتنی بر آهن و نیکل استفاده شود، بلکه عمدتاً برای پردازش فلزات غیرآهنی و غیرفلزات که به طور گسترده برای پردازش سرامیک، شیشه، سنگ، بتن، سنگ‌های قیمتی، عقیق و غیره استفاده می‌شوند.
نیترید بور مکعبی (CBN) دارای ساختار کریستالی مکعبی است، سختی آن بالا است و بعد از الماس دوم است و پایداری حرارتی و پایداری شیمیایی آن بهتر از الماس است. می توان از آن برای برش فولاد سخت شده، چدن مقاوم-، مواد پاشش حرارتی، نیکل و سایر موادی که ماشین کاری دشوار است استفاده کرد. می توان آن را در ابزارهای برش، ابزار سنگ زنی، قالب های کشش و غیره ساخت
سایر سرامیک های ابزار شامل آلومینا، زیرکونیا، نیترید سیلیکون و سایر سرامیک ها هستند، اما عملکرد جامع و کاربردهای مهندسی آنها به خوبی سه سرامیک ابزار فوق نیست.