admin

Електрокорунд

Електрокорунд (Al2O3) — вогнетривкий та хімічно стійкий матеріал, в основі якого лежить оксид алюмінію.

Вироби з електрокорунду мають фізико-механічну стійкість, відмінні електричні та хімічні властивості.

 

Переваги корундової кераміки:

  • висока міцність та зносостійкість – корундова кераміка витримує високі навантаження тертям;
  • відмінна теплоізоляція – корпус із такого матеріалу забезпечує теплоізоляцію при температурах 1800-1850 °C;
  • хороша просвічуваність – добре пропускає промені без видимих спотворень;
  • дана кераміка не плавиться при розігріванні в лужному середовищі та при плавці металів: магнію, кобальту, нікелю і т.д.;
  • матеріал не руйнується при тиску до 30 МПа та при температурі до 370 МПа, зберігає свою форму при нагріванні в соляній та сірчаній кислоті до 100 °C.

 

Карбід кремнію

Карбід кремнію (SiC) є синтетичним замінником рідкісного мінералу муассаніту, який у природі зустрічається лише у родовищах корунду та кімберліту, а ще рідше – у складі метеоритів, що потрапили на Землю з космосу.

Кераміка на основі карбіду кремнію завдяки високим значенням фізико-механічних характеристик є матеріалом, що широко використовується в різних галузях промисловості та машинобудування.

Найбільш привабливими властивостями карбіду кремнію вважають високі міцність, твердість, опір стирання, низький температурний коефіцієнт лінійного розширення, здатність переносити значні силові та теплові навантаження в умовах агресивних середовищ.

 

Переваги карбід кремнієвої кераміки:

  • карбід кремнію використовується при виробництві напівпровідникової продукції, оскільки має високу теплопровідність та щільність електроструму..
  • карбід кремнію (SiC) має твердість, що поступається тільки алмазу і карбіду бору, і має високу зносостійкість (механічні ущільнення і т. д.).
  • його твердість робить з карбіду кремнію відмінний абразив, який застосовують для шліфування, піскоструминної обробки, хонінгування..
  • крім того, карбід кремнію володіє високим модулем Юнга і малим коефіцієнтом теплового розширення, тому він використовується для компонентів (оптичні деталі, підкладки і т. д.), що вимагають високої точності.
  • оскільки це щільне тіло, що спікається, його можна полірувати до дзеркального блиску. Він має високу температурну стійкість більше 1400°C і стійкість до термічного удару з відмінною хімічною стабільністю.
  • високочистий карбід кремнію використовується у виробництві напівпровідників.
  • вироби на основі карбіду кремнію (SiC) мають більш високу механічну міцність у порівнянні з синтетичними матеріалами алюмінію та нітриду кремнію, особливо щодо високотемпературної стійкості, зносостійкості та корозійної стійкості.

 

Оксид цирконію

З’єднання оксиду цирконію (ZrO2) було виявлено Хуссаком у 1892 році. Воно існує в природній руді — цирконовому піску або бадделєїті.

Кераміка на основі оксиду цирконію характеризується високою міцністю, високою стійкістю, високою твердістю, а також відмінною хімічною, корозійною та абразивною стійкістю.

 

Переваги оксид цирконієвої кераміки:

  • оксид цирконію ZrO2 має високу твердість і міцність на вигин.
  • серед трьох видів кераміки, включаючи оксид алюмінію Al2O3, карбід кремнію SiС та оксид цирконію ZrO2, останній має найвищу міцність, що перевищує 8 МПа • м1/2.
  • оксид цирконію ZrO2 має високу зносостійкість і низький коефіцієнт тертя. Його опір абразивному зносу в 15 разів вищий, ніж у корундової кераміки.
  • після абразивної обробки його поверхня стає ще гладкішою і може досягати ▽ 9.
  • він має хорошу теплоізоляцію і сильну корозійну стійкість, не проводить статичну електрику.
  • стійкий до високих температур і має відмінні теплоізоляційні властивості.
  • він самозмащується і може вирішити проблему забруднення, викликаного мастильним засобом, та незручностей, пов’язаних з його додаванням.

 

Нітрід бору

Нітрід бору – тугоплавке з’єднання бору з азотом, що має високі теплоізоляційні, ізолюючі та напівпровідникові властивості, низький температурний коефіцієнт лінійного розширення.

 

Унікальні властивості кераміки нітриду бору (ВN)

  • висока термостійкість: температура плавлення речовини – 2973 °C. За цим показником нітрид бору знаходиться на одному рівні з такими металами, як гафній, осмій та молібден.

    Один із найвищих у своєму класі показників стійкості до термоудару: витримує екстремальні цикли перепадів температур від 1500°C (при швидкому повітряному охолодженні) до кімнатної температури та назад протягом десятків разів без руйнування, та 2800℃ в інертному газі без розм’якшення.
     
  • висока теплопровідність: вироби гарячого пресування мають теплопровідність, як у чистого заліза. При 1700-2000 Вт/мК показники теплопровідності BN можна порівняти з графеном.
    При температурі вище 530 °C цей матеріал має кращу теплопровідність серед керамічних матеріалів.
  • низький коефіцієнт теплового розширення: поступається тільки кварцовому склу.
  • відмінні електричні властивості: хороша високотемпературна ізоляція, питомий опір при кімнатній температурі становить більше 10^14Ω-см, а при 2000 ° C він може досягати 10^3Ω-см, що є кращим високотемпературним ізоляційним матеріалом у кераміці.
  • з хімічної точки зору нітрид бору інертний. Речовина не вступає в реакцію з реагентами та розплавленими металами, включаючи титан, мідь, алюміній та інші.
  • стійкий до дії кислотних та лужних середовищ.
  • низький коефіцієнт тертя: U становить 0,16, він не збільшується при високій температурі, і він більш стійкий до високої температури, ніж дисульфід молібдену і графіт.
  • хороша оброблюваність: твердість дозволяє обробляти деталі BN з високою точністю загальними методами обробки.

 

Карбід бору

Карбід бору – бінарне з’єднання бору з вуглецем, що має формулу B4C. Вперше отримано 1893 р. А. Муассаном шляхом відновлення оксиду бору B2O3 вуглецем при 2000 °C.

Карбід бору – легкий, тугоплавкий, високотвердий, хімічно інертний матеріал, що має також напівпровідникові властивості.

Завдяки такому комплексу унікальних властивостей, карбід бору затребуваний у високотехнологічних галузях промисловості: атомна енергетика (поглинач нейтронів), машинобудування (компонент зносостійких наплавних сумішей, тугоплавких матеріалів; абразивно-стійкі сопла та різці; абразивний матеріал та ін. типу), оборонні галузі (елементи бронезахисту, бронежилети).

 

Переваги кераміки з карбіду бору:

  • карбід бору відомий своєю винятковою твердістю,
  • висока стійкість до стирання та хімічна стабільність,
  • висока міцність, зносостійкість та одна з найкращих у класі здатність поглинати удари,
  • карбід бору має унікальні характеристики термічної стабільності та стійкість до корозії, що робить його незамінним в екстремальних умовах.,
  • володіє чудовою хімічною стабільністю та електропровідністю, що робить його ідеальними для використання в електроніці та оптоелектроніці.