híreket

Otthon / Hírek / Ipari hírek / Ismerje meg a cirkónium-oxid és a szilícium-nitrid öntésének, szinterezésének és alakszabályozásának titkait egy cikkben

Ismerje meg a cirkónium-oxid és a szilícium-nitrid öntésének, szinterezésének és alakszabályozásának titkait egy cikkben


2026-05-21



1. Ipari kerámiagyártási folyamat alapfolyamata

Az ipari kerámiák (más néven fejlett kerámiák vagy műszaki kerámiák) gyártása szigorú folyamat, amelynek során laza szervetlen nemfémes porokat nagy szilárdságú, kopásálló, magas hőmérséklet-állóságú vagy különleges elektromos tulajdonságokkal rendelkező precíziós alkatrészekké alakítanak. . Szabványos maggyártási folyamata általában a következőket tartalmazza Öt fő szakasz.

  1. Por készítés Pontosan keverje össze a nagy tisztaságú alapanyagokat. Annak érdekében, hogy a por jó folyékonyságot és kötőerőt biztosítson a későbbi formázás során, megfelelő mennyiségű szerves kötőanyagot, kenőanyagot és diszpergálószert kell hozzáadni. Nagy teljesítményű golyósmalomban történő keverés és porlasztva szárítás után egyenletes szemcseméret-eloszlású granulált port állítanak elő.
  2. Zöld testformálás A termék geometriai alakjának és tömeggyártási méretének megfelelően a granulált port mechanikus úton préselik vagy fecskendezik a formába. A fő formázási módszerek közé tartozik a száraz sajtolás és a hideg izosztatikus préselés ( CIP ), kerámia fröccsöntés ( CIM ) és szalagöntés.
  3. Zöld feldolgozás és lekötés A kialakult zöld test nagy mennyiségű szerves kötőanyagot tartalmaz. A formális szinterezés előtt egy kötőkemencébe kell helyezni, és lassan fel kell melegíteni a levegőben, hogy pirolízist vagy elpárolgást (zsírtalanítást) okozzon. A zöld test keménysége a lekötés után alacsony, és könnyen elvégezhető az előzetes mechanikai feldolgozás, mint például a fúrás és a vágás.
  4. Magas hőmérsékletű szinterezés Ez egy kritikus lépés a kerámia végső mechanikai tulajdonságainak elérésében. A leválasztott zöld testet egy magas hőmérsékletű szinterező kemencébe helyezik. A szemcsék között tömegátadás és kötés történik. A pórusok fokozatosan kiürülnek. A zöld test erős térfogati zsugorodáson megy keresztül, és végül eléri a sűrűsödést.
  5. Precíziós megmunkálás és ellenőrzés Mivel a szinterezés utáni kerámiák rendkívül nagy keménységűek (általában a gyémánt után a második helyen állnak) és bizonyos fokú szinterezési deformációjuk van, ezért ha mikron szintű mérettűrést vagy tükörszintű felületi érdességet akarnak elérni, akkor gyémánt csiszolókorongokkal és csiszolópasztákkal kell precíziós feldolgozást végezni, és végül átfogó minőségellenőrzést, például magas precizitású, magas precizitású minőségellenőrzést.

2. A cirkónium-oxid és a szilícium-nitrid folyamatjellemzőinek összehasonlítása

A modern, fejlett szerkezeti kerámiák közül a cirkónium-oxid és a szilícium-nitrid Két rendszert képviselnek. Az előbbi egy tipikus oxidkerámia, kiváló szívóssággal és esztétikával; szilícium-nitrid Ez egy nem oxidos kerámia, erős kovalens kötéssel, és kiváló keménységgel, hősokk-stabilitással és extrém magas hőmérsékletű környezettel rendelkezik. Az alábbiakban a kettő főbb gyártási folyamatparamétereit hasonlítjuk össze.

Folyamat dimenzió

cirkónium-oxid kerámia (ZrO₂)

szilícium-nitrid陶瓷 (Si₃N₄)

klasszikus szinterezési hőmérséklet fokon

1350-1500 °C A tömörítés normál nyomású levegő atmoszférában végezhető el, és a berendezés költsége alacsony.

1700-1850 °C A légnyomású szinterezéshez nagynyomású nitrogént (1-10 MPa) kell bevezetni, hogy megakadályozzuk a magas hőmérsékletű bomlást.

Vonalzsugorodás szabályozása

20% - 22% (nagy és stabil) A por csomagolási sűrűsége egyenletes, és a formaerősítési tényező számítása rendkívül szabályos.

15% - 18% (viszonylag kicsi, de nagyon ingadozó) A folyékony fázisú adalékanyagok diffúziós és fázisváltási sebessége miatt a méretszabályozási technológia nehézkes.

Fázisváltások és hangerő-effektusok

Fázisváltozási stressz van Hűtéskor a tetragonális fázis 3%-5%-os térfogat-tágulás mellett monoklin fázissá alakul, és stabilizátorokat, például ittrium-oxidot kell bevinni a repedés megakadályozására.

Fázisváltás módosítása A szinterezés során az α-fázis β-fázissá alakul át, egymásba illeszkedő oszlopos kristályos összefonódó szerkezetet képezve, ami jelentősen javíthatja a mátrix szívósságát.

Mainstream öntési folyamat

Száraz sajtolás/hideg izosztatikus préselés, kerámia fröccsöntés (CIM) A por nagy sűrűségű, jó folyékonysággal, könnyű tömörítéssel és speciális formájú tömeggyártással rendelkezik.

Hideg izosztatikus préselés (CIP), fröccsöntés A por belső sűrűsége alacsony, bolyhos és nehezen tömöríthető, ezért gyakran használják a többirányú nagynyomású CIP-et.

��Ipari leszállási termelési tippek: Az ipari kerámiagyártás szíve benne rejlik Tökéletes illeszkedés a „hőmérséklet-idő görbe” és a „zsugorodáskompenzáció” között. A cirkónia nehézsége elsősorban a szinterezés utáni szuperkemény köszörülési szakaszban rejlik (nagy szerszámveszteség és alacsony hatásfok); míg a szilícium-nitrid maggátja a szigorú ultramagas hőmérsékletű légnyomás/meleg izosztatikus préselés szinterezési folyamatában, valamint az alacsony olvadáspontú kovalens kötés folyadékfázisú tömegátadását szolgáló szinterezési segédanyagok bizalmas formulájában rejlik.