EN
انتخاب مواد اولیه آلومینا برای قطعات سرامیکی مقاوم در برابر دمای بالا
در حال حاضر، مواد آلومینای جدید بهطور فزایندهای در حوزههای الکترونیک پیشرفته، اجزای ساختاری دقیق، انرژیهای نو، اپتیک و زیستپزشکی و سایر زمینهها کاربرد گستردهای یافتهاند. برخی از اجزای اصلی بهدلیل مقاومت بالا در برابر دما، عایلبودن الکتریکی، مقاومت در برابر خوردگی، استحکام بالا و سختی بالا بهطور گستردهای مورد استفاده قرار میگیرند. قابلیت استفاده و دوام این سرامیکهای مهندسی، که بهعنوان سرامیکهای ساختاری با دمای بالا نیز شناخته میشوند، ۸۰ درصد به انتخاب صحیح مواد اولیه آلومینا بستگی دارد. در صورت انتخاب نادرست مواد اولیه، تمامی فرآیندهای بعدی از جمله پخت، ماشینکاری و بهبود عملکرد بیفایده خواهند بود.
بهعنوان یک شرکت با سالها تجربه عمیق در صنعت مواد جدید آلومینا، محصول آلومینای آلفای کلسینهشده شاندونگ گریتسان آوپنگ، سالهاست که دادههای مربوط به مصرف مواد اولیه مشتریان را تحلیل کرده و در اینجا بر اساس تجربیات عملی، بحثی مختصر ارائه میشود…
سه شاخص اصلی برای ارزیابی قطعات سرامیکی با دمای بالا
۱. خلوص (مهمترین شاخص)
۲. شکل بلوری / ساختار فازی
۳. اندازه ذرات و حالت دانهبندی (تعیینکننده اثرات شکلدهی و سینترشدن)
خلوص: بهطور مستقیم بیشینه مقاومت در برابر دما را تعیین میکند
آلومینای ۹۲٪ و ۹۵٪ حاوی مقدار زیادی فاز شیشهای هستند، بنابراین در دمای بالا بهراحتی نرم شده و تغییر شکل مییابند و استحکام محدودی دارند؛ این مواد فقط برای قطعات سایشی کاربرد دارند که در شرایط عادی و دمای پایین کار میکنند و نمیتوانند در قطعات سازهای با دمای بالا بهکار روند.
آلومینای با خلوص بالا با درصدهای ۹۹٪، ۹۹٫۵٪ و ۹۹٫۷٪ فاز شیشهای بسیار کمی دارند، در نتیجه خزش در دمای بالا در آنها کم است و مقاومت حرارتی بسیار بالایی از خود نشان میدهند؛ این مواد مواد اولیه استاندارد برای قطعات سرامیکی با دمای بالا هستند.
بنابراین، برای قطعات کاربردی در دمای بالا باید مستقیماً از آلومینای با خلوص ۹۹٪ و بالاتر استفاده کرد.
شکل بلوری: α-Al₂O₃ ماتریس پایدار در دمای بالا است
γ-Al₂O₃: فعالیت بالا دارد، اما در دمای بالا دچار تبدیل فاز میشود و منجر به انقباض و تغییر شکل قابل توجهی میگردد
α-Al₂O₃: در دمای بالا پایدار، ساختار متراکم، مقاومت خوب در برابر خوردگی و سایش
مواد اولیه اجباری برای قطعات سرامیکی با دمای بالا: پودر ریزآلومینا فاز α یا پودر دانهبندیشده
اندازه ذرات و دانهبندی: تعیینکننده این است که آیا قطعات با دمای بالا و متراکم میتوانند پخت شوند یا خیر
پودر ریز: چگالی پخت بالا و عملکرد خوب در دمای بالا، اما جریانپذیری ضعیف
پودر دانهبندیشده: عملکرد شکلدهی مناسب و چگالی یکنواخت، مناسب برای فرآیندهای فشردهسازی خشک و فشردهسازی همجهت
قطعات سازهای با دمای بالا ترجیحاً از پودر آلومینا دانهبندیشده با خلوص ۹۹ درصد و بالاتر استفاده میکنند.
بنابراین، هنگام انتخاب مواد اولیه از منبع، نیاز به غربالگری دقیق است. پودر آلومینا با دمای بالا و با کیفیت واقعی دارای ویژگیهای زیر است: کرویبودن خوب، جریانپذیری مناسب، انقباض سینترینگ پایدار، چگالی بالا پس از سینترینگ و تعداد کمی منافذ بسته. تنها پودری که چنین ویژگیهایی داشته باشد میتواند قطعات سرامیکی با دمای بالا را تولید کند که استحکام حرارتی و مقاومت در برابر شوک حرارتی آنها بهبود یافته است. یک قاعده اصلی: آلومینا α با خلوص بالا از ۹۹٪ شروع میشود؛ هرچه ناخالصیها کمتر باشند، عملکرد در دمای بالا پایدارتر خواهد بود.
ما پودر آلومینا AL-10B خود را توصیه میکنیم. در حال حاضر، این محصول بهطور پایدار توسط بنگاههای داخلی تولیدکننده زیرلایههای سرامیکی، واشرهای بستهبندی، گیرههای سرامیکی، حلقههای عایق، یاتاقانهای سرامیکی، صفحات مقاوم در برابر گلوله و قطعات محافظتی زرهی مورد استفاده قرار میگیرد. پودرهای دانهبندیشده CX99 و CX995 ما پس از پخت، چگالی ظاهری بیش از ۳٫۸۸ گرم بر سانتیمتر مکعب تا ۳٫۹ گرم بر سانتیمتر مکعب دارند.
جدول شاخصهای فیزیکی و شیمیایی:
| آزمایش مورد نظر | واحد | تجهیزات آزمایش | مقدار اندازهگیری شده | پایههای آزمون و توضیحات |
| Al₂O₃ | % | طیفسنج فلوئورانس ایکس | 99.783 | GB/T 15154-94 |
| Na₂O | % | طیفسنج فلوئورانس ایکس | 0.0333 | GB/T 15154-94 |
| SiO₂ | % | طیفسنج فلوئورانس ایکس | 0.0137 | GB/T 15154-94 |
| Fe₂O₃ | % | طیفسنج فلوئورانس ایکس | 0.0121 | GB/T 15154-94 |
| آزمون اندازه ذرات بلور اولیه (OMEC POP-9) | ||||
| D10 | میکرومتر | / | 0.845 | GB/T 15154-94 |
| D50 | میکرومتر | / | 1.498 | GB/T 15154-94 |
| D90 | میکرومتر | / | 2.373 | GB/T 15154-94 |
شاخصهای فیزیکی و شیمیایی پودر گرانوله CX99:
| نه | آزمایش مورد نظر | زیرمجموعه | مقدار میانگین |
| 1 | ترکیب شیمیایی (%) | Al₂O₃٪ | >99 |
| SiO₂٪ | 0.33 | ||
| Fe₂O₃٪ | 0.015 | ||
| Na₂O٪ | 0.05 | ||
| 2 | چگالی حجمی | گرم بر سانتیمتر مکعب | 1.04 |
| 3 | محتوای رطوبت | % | 0.6 |
| 4 | چگالی بدنه سبز | گرم بر سانتیمتر مکعب | 2.35 |
| 5 | کاهش وزن با احتراق | % | ≤4.0 |
| 6 | اندازه ذرات D50 | میکرومتر | 0.76 |
| 7 | دماي سintering | ℃ | 1630 |
| 8 | زمان نگه داشتن | h | 2.5 |
| 9 | چگالی سرامیک سینتر شده | گرم بر سانتیمتر مکعب | 3.88 |
| 10 | نسبت متوسط انقباض | – | 1.196 |
| 11 | توزیع اندازه ذرات | مش | 60–250 |
| 12 | رنگ سرامیک | – | زرد روشن |
| مهر بازرس | — | 2 | نتیجه آزمون: مجاز |
شاخصهای فیزیکی و شیمیایی پودر دانهبندیشده CX995
| ویژگیهای فیزیکی | واحد | مقدار اندازهگیری شده |
| پودر دانهبندیشده D50 | میکرومتر | 90 |
| چگالی حجمی | گرم بر سانتیمتر مکعب | 1.15 |
| کاهش وزن با احتراق | % | 3.5 |
| محتوای رطوبت | % | 0.35 |
| ویژگیهای شیمیایی | واحد | مقدار اندازهگیری شده |
| Al₂O₃ | % | 99.5 |
| Na₂O | % | 0.05 |
| CaO | % | 0.03 |
| MgO | % | ≤0.1 |
| Fe₂O₃ | % | 0.03 |
| ویژگیهای سرامیک | واحد | مقدار اندازهگیری شده |
| اندازه بلور اولیه | میکرومتر | 0.85 |
| اندازه میانی ذرات D50 | میکرومتر | 1 |
| چگالی سبز (۱۰۰ مگاپاسکال) | گرم بر سانتیمتر مکعب | 2.3 |
| چگالی سینترشده (1650 درجه سانتیگراد / 2 ساعت) | گرم بر سانتیمتر مکعب | 3.92 |
| نرخ انقباض | % | 17 |
برای اطلاعات دقیقتر، لطفاً جهت مشورت با ما تماس بگیرید.
در انتخاب تولیدکنندگان مواد اولیه، حجم تولید یا شاخصهای موقتی بالا نشاندهنده پودر با کیفیت بالا نیست؛ بلکه عملکرد یکنواخت ماده و ثبات کیفیت، معیارهای اصلی هستند. خرید مواد صرفاً بر اساس قیمت پایین، بهزودی منجر به زیانهای تولیدی خواهد شد.
انتخاب مواد اولیه با کیفیت بالا و پایدار، مزایای متعددی دارد: نیازی به تنظیم مکرر پارامترهای کوره نیست، بازده سینتر پایدار و تعداد کمتری محصول معیوب وجود دارد؛ نیازی به اصلاح مکرر قالب نیست و این امر باعث صرفهجویی در مصرف برق، نیروی کار، سایش تجهیزات و هزینههای اصلاح مجدد میشود. افزایش تنها ۱ درصدی بازده محصول نهایی، مستقیماً به رشد سود قابللمسی منجر میشود.
