admin

Электрокорунд

Электрокорунд (Al2O3) — огнеупорный и химически стойкий материал, в основе которого лежит оксид алюминия.

Изделия из электрокорунда обладают физико-механической устойчивостью, отличными электрическими и химическими свойствами.

 

Преимущества корундовой керамики:

  • высокая прочность и износостойкость – корундовая керамика выдерживает высокие нагрузки трением;
  • отличная теплоизоляция – корпус из такого материала обеспечивает теплоизоляцию при температурах 1800-1850 °C;
  • хорошая просвечиваемость – хорошо пропускает лучи без видимых искажений;
  • данная керамика не плавится при разогреве в щелочной среде и при плавке металлов: магния, кобальта, никеля и т.д.;
  • материал не разрушается при давлении до 30 МПа и при температуре до 370 МПа, сохраняет свою форму при нагреве в соляной и серной кислоте до 100 °C.

 

Карбид кремния

Карбид кремния (SiC) является синтетическим заменителем редчайшего минерала муассанита, который в природе встречается лишь в месторождениях корунда и кимберлита, а еще реже — в составе метеоритов, попавших на Землю из космоса.

Керамика на основе карбида кремния благодаря высоким значениям физико-механических характеристик является широко используемым материалом в различных областях промышленности и машиностроения.

Наиболее привлекательными свойствами карбида кремния считают высокие прочность, твердость, сопротивление истиранию, низкий температурный коэффициент линейного расширения, способность переносить значительные силовые и тепловые нагрузки в условиях агрессивных сред.

 

Преимущества карбид кремниевой керамики:

  • карбид кремния используется при производстве полупроводниковой продукции, поскольку имеет высокую теплопроводность и плотность электротока.
  • карбид кремния (SiC) обладает твердостью, уступающей только алмазу и карбиду бора, и обладает высокой износостойкостью (механические уплотнения и т. д.).
  • его твердость делает из карбида кремния отличный абразив, который применяют для шлифовки, пескоструйной обработки, хонингования.
  • кроме того, карбид кремния обладает высоким модулем Юнга и малым коэффициентом теплового расширения, поэтому он используется для компонентов (оптические детали, подложки и т. д.), требующих высокой точности.
  • поскольку это плотное спекаемое тело, его можно полировать до зеркального блеска. Он обладает высокой температурной стойкостью более 1400°C и стойкостью к термическому удару с отличной химической стабильностью.
  • высокочистый карбид кремния используется в производстве полупроводников.
  • изделия на основе карбида кремния (SiC) обладают более высокой механической прочностью по сравнению с синтетическими материалами алюминия и нитрида кремния, особенно в отношении высокотемпературной стойкости, износостойкости и коррозионной стойкости.

 

Оксид циркония

Соединение оксида циркония (ZrO2) было обнаружено Хуссаком в 1892 году. Оно существует в природной руде — цирконовом песке или бадделейите.

Керамика на основе оксида циркония характеризуется высокой прочностью, высокой устойчивостью, высокой твердостью, а также отличной химической, коррозионной и абразивной стойкостью.

 

Преимущества оксид циркониевой керамики:

  • оксид циркония ZrO2 обладает высокой твердостью и прочностью на изгиб.
  • среди трех видов керамики, включая оксид алюминия Al2O3, карбид кремния SiС и оксид циркония ZrO2, последний обладает самой высокой прочностью, превышающей 8 МПа • м1/2.
  • оксид циркония ZrO2 обладает высокой износостойкостью и низким коэффициентом трения. Его сопротивление абразивному износу в 15 раз выше, чем у корундовой керамики.
  • после абразивной обработки его поверхность становится еще более гладкой и может достигать ▽ 9.
  • он обладает хорошей теплоизоляцией и сильной коррозионной стойкостью, не проводит статическое электричество.
  • устойчив к высоким температурам и обладает отличными теплоизоляционными свойствами.
  • он самосмазывающийся и может решить проблему загрязнения, вызванного смазочным средством, и неудобств, связанных с его добавлением.

 

Нитрид бора

Нитрид бора – тугоплавкое соединение бора с азотом, обладающее высокими теплоизоляционными, изолирующими и полупроводниковыми свойствами, низким температурным коэффициентом линейного расширения.

 

Уникальные свойства керамики нитрида бора (ВN)

  • высокая термостойкость: температура плавления вещества — 2973 °C. По этому показателю нитрид бора находится на одном уровне с такими металлами, как гафний, осмий и молибден.

    Один из самых высоких в своем классе показателей стойкости к термоудару: выдерживает экстремальные циклы перепадов температур от 1500°C (при быстром воздушном охлаждении) до комнатной температуры и обратно в течение десятков раз без разрушения, и 2800℃ в инертном газе без размягчения.
     
  • высокая теплопроводность: изделия горячего прессования имеют теплопроводность как у чистого железа. При 1700–2000 Вт/мК показатели теплопроводности BN сравнимы с графеном.
    При температуре выше 530 °C это материал обладает лучшей теплопроводностью среди керамических материалов.
  • низкий коэффициент теплового расширения: уступает только кварцевому стеклу.
  • отличные электрические свойства: хорошая высокотемпературная изоляция, удельное сопротивление при комнатной температуре составляет более 10^14Ω-см, а при 2000 °C оно может достигать 10^3Ω-см, что является лучшим высокотемпературным изоляционным материалом в керамике.
  • с химической точки зрения нитрид бора инертен. Вещество не вступает в реакцию с реагентами и расплавленными металлами, включая титан, медь, алюминий и другие.
  • устойчив к воздействию кислотных и щелочных сред.
  • низкий коэффициент трения: U составляет 0,16, он не увеличивается при высокой температуре, и он более устойчив к высокой температуре, чем дисульфид молибдена и графит.
  • хорошая обрабатываемость: твердость позволяющая обрабатывать детали из BN с высокой точностью общими методами обработки.

 

Карбид бора

Карбид бора — бинарное соединение бора с углеродом, имеющее формулу B4C. Впервые получен в 1893 г. А. Муассаном путём восстановления оксида бора B2O3 углеродом при 2000 °C.

Карбид бора – легкий, тугоплавкий, высокотвердый, химически инертный материал, обладающий также полупроводниковыми свойствами.

Благодаря такому комплексу уникальных свойств, карбид бора востребован в высокотехнологичных отраслях промышленности: атомная энергетика (поглотитель нейтронов), машиностроение (компонент износостойких наплавочных смесей, тугоплавких материалов; абразивно-устойчивые сопла и резцы; абразивный материал и др.), электроника (полупроводник p-типа), оборонные отрасли (элементы бронезащиты, бронежилеты).

 

Преимущества керамики из карбида бора:

  • карбид бора известен своей исключительной твердостью,
  • высокая стойкостью к истиранию и химическая стабильность,
  • высокая прочность, износостойкость и одна из лучших в классе способность поглощать удары,
  • карбид бора обладает уникальными характеристиками термической стабильности и устойчивостью к коррозии, что делает его незаменимым в экстремальных условиях,
  • обладает превосходной химической стабильностью и электропроводностью, что делает его идеальными для использования в электронике и оптоэлектронике.