top of page
Design & Development & Testing of Ceramic and Glass Materials

Keramiek- en glasmateriaal kan uiterste omgewingstoestande weerstaan sonder enige agteruitgang vir baie jare, dekades en eeue

Ontwerp & Ontwikkeling & Toetsing van Keramiek- en Glasmateriale

Keramiekmateriale is anorganiese, nie-metaalvaste stowwe wat voorberei word deur die werking van verhitting en daaropvolgende verkoeling. Keramiekmateriaal kan 'n kristallyne of gedeeltelik kristallyne struktuur hê, of kan amorf wees (soos glas). Mees algemene keramiek is kristallyn. Ons werk handel meestal oor Tegniese Keramiek, ook bekend as Ingenieurskeramiek, Gevorderde Keramiek of Spesiale Keramiek. Voorbeelde van toepassings van tegniese keramiek is snygereedskap, keramiekballe in kogellagers, gasbranderspuitpunte, ballistiese beskerming, kernbrandstof uraanoksiedkorrels, bio-mediese inplantings, straalmotorturbinelemme en missielneuskeëls. Die grondstowwe sluit oor die algemeen nie klei in nie. Glas aan die ander kant, al word dit nie as 'n keramiek beskou nie, gebruik dieselfde en baie soortgelyke verwerkings- en vervaardigings- en toetsmetodes as keramiek.

Deur gebruik te maak van gevorderde ontwerp en simulasie sagteware en materiaal laboratorium toerusting bied AGS-Engineering:

  • Ontwikkeling van keramiekformulerings

  • Grondstofkeuse

  • Ontwerp en ontwikkeling van keramiekprodukte (3D, termiese ontwerp, elektromeganiese ontwerp ...)

  • Prosesontwerp, plantvloei en uitlegte

  • Vervaardigingsondersteuning in gebiede wat gevorderde keramiek insluit

  • Toerustingkeuse, pasgemaakte toerustingontwerp en -ontwikkeling

  • Tolverwerking, Droë en Nat Prosesse, Proppant Consulting en Toetsing

  • Toetsdienste vir keramiekmateriaal en produkte

  • Ontwerp en ontwikkeling en toetsdienste vir glasmateriaal en voltooide produkte

  • Prototipering en vinnige prototipering van gevorderde keramiek- of glasprodukte

  • Litigasie en deskundige getuie

 

Tegniese keramiek kan in drie afsonderlike materiaalkategorieë geklassifiseer word:

  • Oksiede: Alumina, sirkonia

  • Nie-oksiede: Karbiede, boriede, nitriede, silicides

  • Komposiete: Deeltjies versterk, kombinasies van oksiede en nie-oksiede.

 

Elkeen van hierdie klasse kan unieke materiaal eienskappe ontwikkel danksy die feit dat keramiek geneig is om kristallyn te wees. Keramiek materiaal is solied en inert, bros, hard, sterk in kompressie, swak in skeer en spanning. Hulle weerstaan chemiese erosie wanneer hulle aan suur of bytende omgewing onderwerp word. Keramiek kan oor die algemeen baie hoë temperature weerstaan wat wissel van 1 000 °C tot 1 600 °C (1 800 °F tot 3 000 °F). Uitsonderings sluit in anorganiese materiale wat nie suurstof soos silikonkarbied of silikonnitried insluit nie.  Baie mense besef nie dat die skep van 'n produk uit gevorderde tegniese keramiek 'n veeleisende poging is wat aansienlik meer werk verg as metale of polimere nie. Elke tipe tegniese keramiek het spesifieke termiese, meganiese en elektriese eienskappe wat aansienlik kan verskil na gelang van die omgewing waarin die materiaal is en toestande waaronder dit verwerk word. Selfs die vervaardigingsproses van presies dieselfde tipe tegniese keramiekmateriaal kan die eienskappe daarvan drasties verander.

 

Sommige gewilde toepassings van keramiek:

Keramiek word gebruik in die vervaardiging van industriële messe. Lemme van keramiekmesse sal baie langer skerp bly as dié van 'n staalmesse, hoewel dit meer bros is en gebreek kan word deur dit op 'n harde oppervlak te laat val. 

 

In motorsport het 'n reeks duursame en liggewig isolerende bedekkings nodig geword, byvoorbeeld op uitlaatspruitstukke, gemaak van keramiekmateriaal.

 

Keramiek soos alumina en boorkarbied is in ballistiese gepantserde baadjies gebruik om grootkaliber geweervuur af te weer. Sulke plate staan bekend as Small Arms Protective Inserts (SAPI). Soortgelyke materiaal word gebruik om kajuite van sommige militêre vliegtuie te beskerm, as gevolg van die lae gewig van die materiaal.

 

Keramiekballetjies word in sommige kogellagers gebruik. Hul hoër hardheid beteken dat hulle baie minder vatbaar is vir dra en meer as driedubbele leeftyd kan bied. Hulle vervorm ook minder onder las, wat beteken dat hulle minder kontak met die laer-keermure het en vinniger kan rol. In baie hoëspoedtoepassings kan hitte van wrywing tydens rol probleme vir metaallaers veroorsaak; probleme wat verminder word deur die gebruik van keramiek. Keramiek is ook meer chemies bestand en kan in nat omgewings gebruik word waar staallaers roes. Die twee groot nadele aan die gebruik van keramiek is 'n aansienlik hoër koste en vatbaarheid vir skade onder skokbelasting. In baie gevalle kan hul elektries isolerende eienskappe ook waardevol wees in laers.

 

Keramiekmateriaal kan ook in die toekoms in enjins van motors en vervoertoerusting gebruik word. Keramiekenjins word van ligter materiale gemaak en benodig nie 'n verkoelingstelsel nie, wat 'n groot gewigsvermindering moontlik maak. Brandstofdoeltreffendheid van die enjin is ook hoër by hoër temperature, soos getoon deur Carnot se stelling. As 'n nadeel, in 'n konvensionele metaalenjin, moet baie van die energie wat uit die brandstof vrygestel word as afvalhitte verdryf word om 'n ineenstorting van die metaaldele te voorkom. Ten spyte van al hierdie gewenste eienskappe, is keramiekenjins egter nie in wydverspreide produksie nie omdat die vervaardiging van keramiekonderdele met die vereiste akkuraatheid en duursaamheid moeilik is. Onvolmaakthede in die keramiek materiaal lei tot krake, wat kan lei tot potensieel gevaarlike toerusting mislukking. Sulke enjins is onder laboratoriuminstellings gedemonstreer, maar massaproduksie is nog nie haalbaar met huidige tegnologie nie.

 

Werk word gedoen om keramiekonderdele vir gasturbine-enjins te ontwikkel. Tans vereis selfs lemme gemaak van gevorderde metaallegerings wat in die enjins se warm afdeling gebruik word, verkoeling en versigtige beperking van bedryfstemperature. Turbine-enjins gemaak met keramiek kan meer doeltreffend werk, wat vliegtuie groter reikafstand en loonvrag gee vir 'n vasgestelde hoeveelheid brandstof.

 

Gevorderde keramiekmateriaal word gebruik vir die vervaardiging van horlosies. Die materiaal word deur gebruikers bevoordeel vir sy ligte gewig, krasweerstand, duursaamheid, gladde aanraking en gemak by koue temperature in vergelyking met metaalkaste.

 

Bio-keramiek, soos tandheelkundige inplantings en sintetiese bene is nog 'n belowende area. Hydroxyapatiet, die natuurlike minerale komponent van been, is sinteties gemaak van 'n aantal biologiese en chemiese bronne en kan tot keramiekmateriaal gevorm word. Ortopediese inplantings gemaak van hierdie materiale bind maklik aan been en ander weefsels in die liggaam sonder verwerping of inflammatoriese reaksies. As gevolg hiervan is hulle van groot belang vir geenlewering en weefselingenieurswese-steierwerk. Die meeste hidroksieapatiet keramiek is baie poreus en het geen meganiese sterkte nie en word dus gebruik om metaal ortopediese toestelle te bedek om te help om 'n binding aan been te vorm of slegs as beenvullers. Hulle word ook gebruik as vullers vir ortopediese plastiekskroewe om te help om die inflammasie te verminder en die absorpsie van hierdie plastiekmateriale te verhoog. Navorsing is aan die gang om sterk en baie digte nano-kristallyne hidroksiapatiet-keramiekmateriaal vir ortopediese gewigdraende toestelle te vervaardig, wat vreemde metaal- en plastiek-ortopediese materiale vervang met 'n sintetiese, maar natuurlik voorkomende, beenmineraal. Uiteindelik kan hierdie keramiekmateriaal as beenvervangings gebruik word of met die inkorporering van proteïenkollageen, kan dit as sintetiese bene gebruik word.

 

Kristallyn keramiek

Kristallyne keramiek materiaal is nie vatbaar vir 'n groot verskeidenheid van verwerking. Daar is hoofsaaklik twee generiese metodes van verwerking - plaas die keramiek in die gewenste vorm, deur reaksie in situ, of deur poeiers in die verlangde vorm te "vorm", en dan sinter om 'n soliede liggaam te vorm. Keramiekvormtegnieke sluit in vorm met die hand (soms sluit 'n rotasieproses in wat "gooi"), glipgietwerk, bandgietwerk (gebruik vir die maak van baie dun keramiekkapasitors, ens.), spuitgieting, droë pers en ander variasies._cc781905-5cde. -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Ander metodes gebruik 'n baster tussen die twee benaderings.

 

Nie-kristallyne keramiek

Nie-kristallyne keramiek, synde glase, word uit smelt gevorm. Die glas word gevorm wanneer óf volledig gesmelt, deur giet, óf wanneer dit in 'n toestand van toffieagtige viskositeit is, deur metodes soos om na 'n vorm te blaas. As latere hittebehandelings veroorsaak dat hierdie glas gedeeltelik kristallyn word, staan die resulterende materiaal bekend as 'n glaskeramiek.

 

Die tegniese keramiekverwerkingstegnologieë waarin ons ingenieurs ondervind word, is:

  • Die Pressing

  • Warm druk

  • Isostatiese druk

  • Warm isostatiese pers

  • Glipgiet en dreineergiet

  • Tape giet

  • Ekstrusie vorming

  • Laedruk spuitgietwerk

  • Groen bewerking

  • Sintering & Afvuur

  • Diamant slyp

  • Samestellings van keramiese materiale soos hermetiese samestelling

  • Sekondêre vervaardigingsbedrywighede op keramiek soos metallisering, platering, deklaag, glasering, aansluiting, soldering, soldering

 

Glasverwerkingstegnologie waarmee ons bekend is, sluit in:

  • Druk en blaas / Blaas en blaas

  • Glas blaas

  • Glasbuis en staafvorming

  • Plaatglas & Floatglasverwerking

  • Presisie glasgietwerk

  • Glas optiese komponente vervaardiging en toets (slyp, lap, poleer)

  • Sekondêre prosesse op glas (soos ets, vlam poleer, chemiese polering ...)

  • Glaskomponente samestelling, aansluiting, soldering, soldering, optiese kontak, epoksie heg en uitharding

 

Produktoetsvermoëns sluit in:

  • Ultrasoniese toetsing

  • Sigbare en fluoresserende kleurstofpenetrantinspeksie

  • X-straal analise

  • Konvensionele Visuele Inspeksie Mikroskopie

  • Profilometrie, Oppervlakgrofheidstoets

  • Rondheidstoetsing en silindrisiteitsmeting

  • Optiese vergelykers

  • Koördineer meetmasjiene (CMM) met multi-sensor vermoëns

  • Kleurtoetse en kleurverskil, glans, waas toetse

  • Elektriese en elektroniese prestasietoetse (isolasie-eienskappe... ens.)

  • Meganiese toetse (trek, wring, kompressie ...)

  • Fisiese toetsing en karakterisering (digtheid …. ens.)

  • Omgewingsfietsry, veroudering, termiese skoktoetsing

  • Slytasieweerstandstoets

  • XRD

  • Konvensionele Nat Chemiese Toetse (soos Korrosiewe Omgewings…..ens.) asook Gevorderde Instrumentele Analitiese Toetse.

 

Sommige belangrike keramiekmateriale waarin ons ingenieurs ondervinding het, sluit in:

  • Alumina

  • Cordieriet

  • Forsteriet

  • MSZ (Magnesia-gestabiliseerde sirkoon)

  • Graad "A" Lava

  • Mulliet

  • Steatiet

  • YTZP (Yttria Gestabiliseerde Zirconia)

  • ZTA (Zirconia Toughened Alumina)

  • CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

  • Poreuse keramiek

  • Karbiede

  • Nitriede

 

As jy meestal belangstel in ons vervaardigingsvermoëns in plaas van ingenieursvermoëns, beveel ons jou aan om ons persoonlike vervaardigingswerf te besoekhttp://www.agstech.net

bottom of page