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

Keramik og gler efni geta staðist erfiðar umhverfisaðstæður án niðurbrots í mörg ár, áratugi og aldir

Hönnun og þróun og prófun á keramik- og glerefnum

Keramikefni eru ólífræn, málmlaus fast efni sem eru framleidd með upphitun og síðari kælingu. Keramik efni geta haft kristallaða eða að hluta til kristallaða uppbyggingu, eða geta verið formlaus (eins og gler). Algengasta keramikið er kristallað. Starf okkar fjallar að mestu leyti um tæknikeramik, einnig þekkt sem verkfræðikeramik, háþróuð keramik eða sérstök keramik. Dæmi um notkun tæknikeramiks eru skurðarverkfæri, keramikkúlur í kúlulegum, gasbrennastútar, kúluvörn, kjarnorkueldsneytisúranoxíðkögglar, líflæknisfræðilegar ígræðslur, túrbínublöð þotuhreyfla og nefkeilur fyrir eldflaugar. Hráefnin innihalda almennt ekki leir. Gler á hinn bóginn, þó ekki sé talið vera keramik, notar sömu og mjög svipaðar vinnslu- og framleiðslu- og prófunaraðferðir og keramik.

AGS-Engineering býður upp á háþróaðan hönnunar- og hermunhugbúnað og efnisrannsóknarbúnað:

  • Þróun keramikblöndur

  • Hráefnisval

  • Hönnun og þróun á keramikvörum (3D, varmahönnun, rafvélahönnun ...)

  • Ferlishönnun, flæði verksmiðju og skipulag

  • Stuðningur við framleiðslu á svæðum sem innihalda háþróaða keramik

  • Tækjaval, sérsniðin tækjahönnun og þróun

  • Tollvinnsla, þurrir og blautir ferlar, ráðgjöf og prófun á drifefni

  • Prófunarþjónusta fyrir keramik efni og vörur

  • Hönnun og þróun og prófunarþjónusta fyrir glerefni og fullunnar vörur

  • Frumgerð og hröð frumgerð á háþróuðum keramik- eða glervörum

  • Málflutningur og sérfræðingur

 

Hægt er að flokka tæknilega keramik í þrjá mismunandi efnisflokka:

  • Oxíð: Súrál, sirkon

  • Óoxíð: Karbíð, boríð, nítríð, kísilefni

  • Samsett efni: Agnastyrkt, samsetningar oxíða og óoxíða.

 

Hver og einn þessara flokka getur þróað einstaka efniseiginleika þökk sé þeirri staðreynd að keramik hefur tilhneigingu til að vera kristallað. Keramikefni eru solid og óvirk, brothætt, hörð, sterk í þjöppun, veik í klippingu og spennu. Þeir standast efnaveðrun þegar þeir verða fyrir súru eða ætandi umhverfi. Keramik þolir almennt mjög háan hita sem er á bilinu 1.000 °C til 1.600 °C (1.800 °F til 3.000 °F). Undantekningar eru ólífræn efni sem innihalda ekki súrefni eins og kísilkarbíð eða kísilnítríð.  Margir gera sér ekki grein fyrir því að það að búa til vöru úr háþróaðri tæknilegri keramik er krefjandi viðleitni sem krefst töluvert meiri vinnu en málmar eða fjölliður. Sérhver tegund af tæknilegum keramik hefur sérstaka hitauppstreymi, vélrænni og rafeiginleika sem geta verið verulega breytilegir eftir umhverfinu sem efnið er og aðstæðum sem það er unnið við. Jafnvel framleiðsluferlið nákvæmlega sömu tegundar af tæknilegu keramikefni getur breytt eiginleikum þess verulega.

 

Nokkur vinsæl notkun keramik:

Keramik er notað við framleiðslu á iðnaðarhnífum. Blöð af keramikhnífum haldast beitt miklu lengur en stálhnífa, þó þau séu brothættari og hægt er að smella þeim með því að sleppa því á hart yfirborð. 

 

Í akstursíþróttum hefur röð af endingargóðum og léttum einangrandi húðum orðið nauðsynlegar, til dæmis á útblástursgreinum, úr keramikefnum.

 

Keramik eins og súrál og bórkarbíð hefur verið notað í brynvarða vesti til að hrekja frá sér skothríð með stórum kaliberum. Slíkar plötur eru þekktar sem Small Arms Protective Inserts (SAPI). Svipað efni er notað til að vernda stjórnklefa sumra herflugvéla, vegna lítillar þyngdar efnisins.

 

Keramik kúlur eru notaðar í sumum kúlulegum. Hærri hörku þeirra þýðir að þeir eru mun minna viðkvæmir fyrir sliti og geta boðið meira en þrefaldan líftíma. Þeir aflagast einnig minna undir álagi sem þýðir að þeir hafa minni snertingu við leguveggi og geta rúllað hraðar. Í mjög háhraða notkun getur hiti frá núningi við veltingu valdið vandamálum fyrir málm legur; vandamál sem minnka við notkun keramik. Keramik er líka efnafræðilega ónæmt og hægt að nota í blautu umhverfi þar sem stállegir myndu ryðga. Tveir helstu gallarnir við notkun keramik eru verulega hærri kostnaður og næmi fyrir skemmdum við höggálag. Í mörgum tilfellum geta rafeinangrandi eiginleikar þeirra einnig verið dýrmætir í legum.

 

Keramik efni gætu einnig verið notuð í vélar bifreiða og flutningatæki í framtíðinni. Keramikvélar eru gerðar úr léttari efnum og þurfa ekki kælikerfi og leyfa þar með mikla þyngdarminnkun. Eldsneytisnýting vélarinnar er einnig meiri við hærra hitastig, eins og setning Carnot sýnir. Sem ókostur, í hefðbundinni málmvél, verður að eyða miklu af orkunni sem losnar úr eldsneytinu sem úrgangshiti til að koma í veg fyrir bráðnun málmhlutanna. Hins vegar, þrátt fyrir alla þessa æskilegu eiginleika, eru keramikvélar ekki í útbreiddri framleiðslu vegna þess að framleiðsla keramikhluta með nauðsynlegri nákvæmni og endingu er erfið. Ófullkomleikar í keramikefnum leiða til sprungna sem geta leitt til hættulegrar bilunar í búnaði. Slíkar vélar hafa verið sýndar í rannsóknarstofustillingum, en fjöldaframleiðsla er enn ekki framkvæmanleg með núverandi tækni.

 

Unnið er að þróun keramikhluta fyrir gastúrbínuvélar. Eins og er, þurfa jafnvel blöð úr háþróaðri málmblöndur sem notuð eru í heitum hluta vélarinnar að kæla og takmarka vinnuhitastig vandlega. Hverflahreyflar gerðar með keramik gætu starfað á skilvirkari hátt og gefið flugvélum meiri drægni og hleðslu fyrir ákveðið magn af eldsneyti.

 

Háþróuð keramikefni eru notuð til að framleiða úrahylki. Efnið nýtur góðs af notendum fyrir létta þyngd, rispuþol, endingu, slétta snertingu og þægindi við kalt hitastig samanborið við málmhylki.

 

Lífkeramik, eins og tannígræðslur og gervibein, eru annað efnilegt svæði. Hýdroxýapatit, náttúrulegur steinefnisþáttur beina, hefur verið framleiddur úr fjölda líffræðilegra og efnafræðilegra uppsprettna og hægt er að mynda keramikefni. Bæklunarígræðslur úr þessum efnum tengjast auðveldlega beinum og öðrum vefjum líkamans án höfnunar eða bólguviðbragða. Vegna þessa hafa þeir mikinn áhuga fyrir genasendingar og vefjaverkfræði vinnupalla. Flest hýdroxýapatit keramik er mjög gljúpt og skortir vélrænan styrk og er því notað til að húða málmbæklunartæki til að aðstoða við að mynda tengsl við bein eða eingöngu sem beinfyllingarefni. Þau eru einnig notuð sem fylliefni fyrir bæklunarplastskrúfur til að hjálpa til við að draga úr bólgu og auka frásog þessara plastefna. Rannsóknir standa yfir til að framleiða sterkt og mjög þétt nanókristallað hýdroxýapatit keramikefni fyrir bæklunarbúnað, sem skipta út erlendum málm- og plastbæklunarefnum fyrir tilbúið, en náttúrulegt, beinsteinefni. Að lokum er hægt að nota þessi keramikefni sem beinuppbótarefni eða með innlimun próteinakollagena, þau geta verið notuð sem tilbúin bein.

 

Kristallað keramik

Kristallað keramikefni er ekki unnt fyrir mikla vinnslu. Það eru aðallega tvær almennar aðferðir við vinnslu - setja keramikið í æskilegt form, með hvarf á staðnum eða með því að "mynda" duft í æskilega lögun og síðan sintra til að mynda fastan líkama. Keramikmótunartækni felur í sér að móta með höndunum (stundum þar með talið snúningsferli sem kallast „kast“), sleppa steypu, límbandsteypu (notað til að búa til mjög þunna keramikþétta osfrv.), sprautumótun, þurrpressun og önnur afbrigði._cc781905-5cde. -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Aðrar aðferðir nota blending á milli aðferðanna tveggja.

 

Ókristallað keramik

Ókristallað keramik, sem er gler, myndast úr bræðslu. Glerið er mótað annað hvort fullbráðið, með steypu eða þegar það er í toffee-like seigju, með aðferðum eins og að blása í mót. Ef síðari hitameðferðir valda því að þetta gler verður að hluta til kristallað er efnið sem myndast þekkt sem glerkeramik.

 

Tæknilega keramikvinnslutæknin sem verkfræðingar okkar hafa reynslu af eru:

  • Deyja pressa

  • Heitt pressa

  • Isostatic pressa

  • Hot Isostatic pressun

  • Slipsteypa og frárennslissteypa

  • Spólusteypa

  • Extrusion mótun

  • Lágþrýstingssprautumótun

  • Græn vinnsla

  • Sintering og brennsla

  • Demantsslípun

  • Samsetningar keramikefna eins og hermetísk samsetning

  • Aukaframleiðsla á keramik eins og málmvinnslu, málmhúð, húðun, glerjun, samskeyti, lóðun, lóðun

 

Glervinnslutækni sem við þekkjum eru meðal annars:

  • Ýttu á og blása / Blása og blása

  • Glerblástur

  • Glerrör og stöng myndast

  • Sheet Glass & Float Glass Processing

  • Nákvæm glermótun

  • Framleiðsla og prófun á optískum íhlutum úr gleri (slípa, slípa, fægja)

  • Önnur ferli á gleri (eins og æting, loga fægja, efnafægingu ...)

  • Samsetning gleríhluta, samskeyti, lóðun, lóðun, ljóssnerting, epoxýfesting og herðing

 

Vöruprófunargeta felur í sér:

  • Ultrasonic prófun

  • Skoðun á sýnilegri og flúrljómandi litarefnisgengni

  • Röntgengreining

  • Hefðbundin sjónræn skoðun smásjá

  • Profilometry, Surface Roughness Test

  • Hringprófun og sívalningsmæling

  • Optískir samanburðartæki

  • Coordinate Measuring Machines (CMM) með fjölskynjara getu

  • Litapróf og litamunur, gljáa, þokupróf

  • Rafmagns- og rafeindaþolspróf (einangrunareiginleikar .... osfrv.)

  • Vélrænar prófanir (tog, tog, þjöppun ...)

  • Líkamleg prófun og einkenni (þéttleiki .... osfrv.)

  • Umhverfishjólreiðar, öldrun, hitaáfallsprófanir

  • Slitþolspróf

  • XRD

  • Hefðbundin blaut efnapróf (svo sem ætandi umhverfi ..... osfrv.) sem og háþróuð tækjagreiningarpróf.

 

Sum helstu keramikefni sem verkfræðingar okkar hafa reynslu af eru:

  • Súrál

  • Cordierite

  • Forsterít

  • MSZ (Magnesia-Stabilized Zirconia)

  • Gráða "A" Hraun

  • Mullite

  • Steatít

  • YTZP (Yttria Stabilized Zirconia)

  • ZTA (Zirconia Toughened Alumina)

  • CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

  • Porous keramik

  • Karbíð

  • Nítríð

 

Ef þú hefur aðallega áhuga á framleiðslugetu okkar í stað verkfræðigetu, mælum við með að þú heimsækir sérsniðna framleiðslusíðu okkarhttp://www.agstech.net

bottom of page