فهم أسرار القولبة والتلبيد والتحكم في شكل الزركونيا ونيتريد السيليكون في مقال واحد

1. العملية الأساسية لعملية إنتاج السيراميك الصناعي

يعد إنتاج السيراميك الصناعي (المعروف أيضًا باسم السيراميك المتقدم أو السيراميك الهندسي) عملية صارمة لتحويل المساحيق غير العضوية غير المعدنية السائبة إلى أجزاء دقيقة ذات قوة عالية، ومقاومة التآكل، ومقاومة درجات الحرارة العالية أو خصائص كهربائية خاصة. . تتضمن عملية التصنيع الأساسية القياسية عادةً ما يلي خمس مراحل رئيسية.

1. تحضير المسحوق مزيج بدقة المواد الخام عالية النقاء. من أجل جعل المسحوق يتمتع بسيولة جيدة وقوة ربط جيدة في القالب اللاحق، فمن الضروري إضافة كمية مناسبة من المادة الرابطة العضوية، ومواد التشحيم والمشتتات. بعد خلط مطحنة الكرات عالية الأداء وتجفيف الرش، يتم إنتاج مسحوق محبب مع توزيع موحد لحجم الجسيمات.
2. تشكيل الجسم الأخضر وفقا للشكل الهندسي وحجم الإنتاج الضخم للمنتج، يتم ضغط المسحوق المحبب أو حقنه في القالب من خلال الوسائل الميكانيكية. تشمل طرق التشكيل الرئيسية الضغط الجاف والضغط المتوازن البارد ( CIP )، صب حقن السيراميك ( CIM ) وصب الشريط.
3. المعالجة الخضراء وإزالة الارتباط يحتوي الجسم الأخضر المتكون على كمية كبيرة من المواد الرابطة العضوية. قبل التلبيد الرسمي، يجب وضعه في فرن إزالة الربط وتسخينه ببطء في الهواء لإحداث الانحلال الحراري أو التطاير (إزالة الشحوم). صلابة الجسم الأخضر بعد فك الربط منخفضة ومن السهل إجراء المعالجة الميكانيكية الأولية مثل الحفر والقطع.
4. تلبيد درجة حرارة عالية هذه خطوة حاسمة في تحقيق الخواص الميكانيكية النهائية للسيراميك. يتم وضع الجسم الأخضر المنفصل في فرن تلبيد بدرجة حرارة عالية. يحدث نقل الكتلة والترابط بين الحبوب. يتم تفريغ المسام تدريجيا. يتعرض الجسم الأخضر لانكماش شديد في الحجم ويحقق أخيرًا التكثيف.
5. الآلات الدقيقة والتفتيش نظرًا لأن السيراميك بعد التلبيد يتمتع بصلابة عالية للغاية (عادة ما تكون في المرتبة الثانية بعد الماس) ولديه درجة معينة من تشوه التلبيد، إذا أراد تحقيق تفاوتات الأبعاد على مستوى الميكرون أو خشونة السطح على مستوى المرآة، فيجب أن يكون صلبًا ومعالجًا بدقة من خلال عجلات طحن الماس ومعاجين الطحن، وأخيرًا فحص الجودة الشامل من خلال أدوات عالية الدقة مثل الإحداثيات ثلاثية الأبعاد.

2. مقارنة خصائص العملية بين أكسيد الزركونيوم ونيتريد السيليكون

ومن بين السيراميك الهيكلي المتقدم الحديث، الزركونيا ونيتريد السيليكون يتم تمثيل نظامين. الأول عبارة عن سيراميك أكسيد نموذجي يتمتع بصلابة وجماليات عالية ممتازة؛ نيتريد السيليكون وهو عبارة عن سيراميك غير أكسيدي ذو رابطة تساهمية عالية وله أداء ممتاز في الصلابة واستقرار الصدمات الحرارية وبيئة درجات الحرارة المرتفعة للغاية. فيما يلي مقارنة بين معلمات عملية الإنتاج الرئيسية للاثنين.