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

Keramikos ir stiklo medžiagos gali atlaikyti ekstremalias aplinkos sąlygas be degradacijos daug metus, dešimtmečius ir šimtmečius

Keraminių ir stiklo medžiagų projektavimas ir kūrimas bei bandymai

Keraminės medžiagos yra neorganinės, nemetalinės kietosios medžiagos, paruoštos kaitinant ir vėliau aušinant. Keraminės medžiagos gali turėti kristalinę arba iš dalies kristalinę struktūrą arba gali būti amorfinės (pvz., stiklas). Dažniausiai keramika yra kristalinė. Mūsų darbas daugiausia susijęs su technine keramika, dar žinoma kaip inžinerinė keramika, pažangioji keramika arba specialioji keramika. Techninės keramikos panaudojimo pavyzdžiai yra pjovimo įrankiai, keraminiai rutuliniai rutuliniai guoliai, dujų degiklio purkštukai, balistinė apsauga, branduolinio kuro urano oksido granulės, biomedicininiai implantai, reaktyvinių variklių turbinų mentės ir raketų nosies kūgiai. Žaliavose paprastai nėra molio. Kita vertus, stiklas, nors ir nelaikomas keramika, naudoja tuos pačius ir labai panašius apdirbimo ir gamybos bei bandymo metodus kaip ir keramika.

Naudojant pažangią projektavimo ir modeliavimo programinę įrangą bei medžiagų laboratorijos įrangą AGS-Engineering siūlo:

  • Keraminių kompozicijų kūrimas

  • Žaliavų pasirinkimas

  • Keraminių gaminių projektavimas ir kūrimas (3D, terminis dizainas, elektromechaninis dizainas...)

  • Proceso projektavimas, gamyklos srautas ir išdėstymai

  • Gamybos palaikymas srityse, kuriose yra pažangi keramika

  • Įrangos parinkimas, pagal užsakymą įrangos projektavimas ir tobulinimas

  • Mokesčių apdorojimas, Sausi ir šlapi procesai, Proppant konsultacijos ir bandymai

  • Keraminių medžiagų ir gaminių testavimo paslaugos

  • Stiklo medžiagų ir gatavų gaminių projektavimo ir kūrimo bei testavimo paslaugos

  • Prototipų kūrimas ir greitas pažangių keramikos arba stiklo gaminių prototipų kūrimas

  • Bylinėjimasis ir ekspertas

 

Techninę keramiką galima suskirstyti į tris skirtingas medžiagų kategorijas:

  • Oksidai: aliuminio oksidas, cirkonis

  • Ne oksidai: karbidai, boridai, nitridai, silicidai

  • Kompozitai: sustiprinti dalelėmis, oksidų ir neoksidų deriniai.

 

Kiekviena iš šių klasių gali sukurti unikalias medžiagų savybes dėl to, kad keramika yra kristalinė. Keraminės medžiagos yra kietos ir inertiškos, trapios, kietos, stiprios suspaudimo, silpnos kirpimo ir tempimo. Jie atlaiko cheminę eroziją, kai yra veikiami rūgščioje arba šarminėje aplinkoje. Keramika paprastai gali atlaikyti labai aukštą temperatūrą, kuri svyruoja nuo 1000 °C iki 1600 °C (1800 °F iki 3000 °F). Išimtys apima neorganines medžiagas, kuriose nėra deguonies, pavyzdžiui, silicio karbidą arba silicio nitridą.  Daugelis žmonių nesuvokia, kad gaminio kūrimas iš pažangios techninės keramikos yra daug pastangų reikalaujantis darbas, reikalaujantis daug daugiau darbo nei metalai ar polimerai. Kiekviena techninės keramikos rūšis turi specifinių šiluminių, mechaninių ir elektrinių savybių, kurios gali labai skirtis priklausomai nuo aplinkos, kurioje medžiaga yra, ir sąlygų, kuriomis ji apdorojama. Netgi lygiai tokios pat rūšies techninės keraminės medžiagos gamybos procesas gali kardinaliai pakeisti jos savybes.

 

Keletas populiarių keramikos pritaikymų:

Keramika naudojama pramoninių peilių gamyboje. Keraminių peilių ašmenys išliks aštrūs daug ilgiau nei plieninių peilių, nors jie yra trapūs ir gali būti nulaužti numetę ant kieto paviršiaus. 

 

Automobilių sporte tapo reikalingos tvirtos ir lengvos izoliacinės dangos, pavyzdžiui, ant išmetimo kolektorių, pagamintų iš keraminių medžiagų.

 

Keramika, tokia kaip aliuminio oksidas ir boro karbidas, buvo naudojama balistinėse šarvuotose liemenėse, siekiant atremti didelio kalibro šautuvų ugnį. Tokios plokštės žinomos kaip šaulių ginklų apsauginiai įdėklai (SAPI). Panašios medžiagos naudojamos kai kurių karinių lėktuvų kabinoms apsaugoti dėl mažo medžiagos svorio.

 

Kai kuriuose rutuliniuose guoliuose naudojami keraminiai rutuliai. Didesnis jų kietumas reiškia, kad jie yra daug mažiau jautrūs dilimui ir gali tarnauti daugiau nei trigubai. Jie taip pat mažiau deformuojasi veikiant apkrovai, o tai reiškia, kad jie mažiau liečiasi su atraminėmis sienelėmis ir gali greičiau riedėti. Naudojant labai dideliu greičiu, šiluma dėl trinties riedėjimo metu gali sukelti problemų metaliniams guoliams; problemų, kurias sumažina naudojant keramiką. Keramika taip pat yra atsparesnė chemikalams ir gali būti naudojama drėgnoje aplinkoje, kur plieniniai guoliai rūdytų. Du pagrindiniai keramikos naudojimo trūkumai yra žymiai didesnė kaina ir jautrumas pažeidimams veikiant smūgiams. Daugeliu atvejų jų elektros izoliacinės savybės taip pat gali būti vertingos guoliams.

 

Keraminės medžiagos ateityje taip pat gali būti naudojamos automobilių ir transporto įrangos varikliuose. Keramikiniai varikliai yra pagaminti iš lengvesnių medžiagų ir jiems nereikia aušinimo sistemos, todėl galima gerokai sumažinti svorį. Variklio degalų efektyvumas taip pat yra didesnis esant aukštesnei temperatūrai, kaip rodo Karno teorema. Įprasto metalinio variklio trūkumas yra tai, kad didžioji dalis iš kuro išsiskiriančios energijos turi būti išsklaidyta kaip perteklinė šiluma, kad būtų išvengta metalinių dalių tirpimo. Tačiau nepaisant visų šių pageidaujamų savybių, keraminiai varikliai nėra plačiai paplitę, nes pagaminti reikiamo tikslumo ir ilgaamžiškumo keramines detales yra sunku. Dėl keraminių medžiagų netobulumų atsiranda įtrūkimų, dėl kurių gali sugesti įranga. Tokie varikliai buvo demonstruojami laboratorijoje, tačiau masinė gamyba naudojant dabartines technologijas dar neįmanoma.

 

Vykdomi darbai kuriant keramines dalis dujų turbininiams varikliams. Šiuo metu net iš pažangių metalų lydinių pagamintus peilius, naudojamus karštojoje variklių sekcijoje, reikia aušinti ir kruopščiai apriboti darbinę temperatūrą. Turbininiai varikliai, pagaminti iš keramikos, galėtų veikti efektyviau, suteikdami orlaiviams didesnį atstumą ir naudingąją apkrovą tam tikram degalų kiekiui.

 

Laikrodžių korpusams gaminti naudojamos pažangios keraminės medžiagos. Palyginti su metaliniais korpusais, šią medžiagą vartotojai mėgsta dėl lengvo svorio, atsparumo įbrėžimams, ilgaamžiškumo, sklandaus prisilietimo ir komforto esant žemai temperatūrai.

 

Biokeramika, tokia kaip dantų implantai ir sintetiniai kaulai, yra dar viena perspektyvi sritis. Hidroksiapatitas, natūralus mineralinis kaulų komponentas, buvo pagamintas sintetiniu būdu iš daugelio biologinių ir cheminių šaltinių ir gali būti suformuotas į keramines medžiagas. Iš šių medžiagų pagaminti ortopediniai implantai lengvai jungiasi prie kaulų ir kitų kūno audinių be atmetimo ar uždegiminių reakcijų. Dėl šios priežasties jie labai domina genų pristatymo ir audinių inžinerijos pastolius. Dauguma hidroksiapatito keramikos yra labai porėtos ir neturi mechaninio stiprumo, todėl yra naudojamos metaliniams ortopediniams prietaisams padengti, kad būtų lengviau suformuoti ryšį su kaulu, arba tik kaip kaulų užpildai. Jie taip pat naudojami kaip ortopedinių plastikinių varžtų užpildai, padedantys sumažinti uždegimą ir padidinti šių plastikinių medžiagų absorbciją. Vykdomi moksliniai tyrimai, skirti gaminti stiprias ir labai tankias nanokristalinio hidroksiapatito keramikos medžiagas, skirtas ortopediniams svorio įtaisams, pakeičiant svetimas metalines ir plastikines ortopedines medžiagas sintetiniu, bet natūraliu kaulo mineralu. Galiausiai šios keraminės medžiagos gali būti naudojamos kaip kaulų pakaitalai arba su baltymų kolagenu, jos gali būti naudojamos kaip sintetiniai kaulai.

 

Kristalinė keramika

Kristalinės keraminės medžiagos negali būti labai apdirbamos. Iš esmės yra du bendri apdirbimo būdai – keramikos įdėjimas į norimą formą, reaguojant in situ arba „suformuojant“ miltelius į norimą formą, o po to sukepinant suformuojant vientisą korpusą. Keramikos formavimo būdai apima formavimą rankiniu būdu (kartais apima sukimosi procesą, vadinamą „metimu“), liejimą slydimu, juostos liejimą (naudojama labai ploniems keraminiams kondensatoriams gaminti ir kt.), liejimą įpurškimu, sausą presavimą ir kitus variantus._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Kituose metoduose naudojamas šių dviejų metodų mišinys.

 

Nekristalinė keramika

Nekristalinė keramika, kaip stiklas, susidaro iš lydalo. Stiklas formuojamas, kai visiškai išlydomas, liejant arba kai yra į irisą panašios klampos būsenoje, tokiais metodais kaip pūtimas į formą. Jei dėl vėlesnio terminio apdorojimo šis stiklas iš dalies tampa kristalinis, gauta medžiaga vadinama stiklo keramika.

 

Techninės keramikos apdirbimo technologijos, kuriose mūsų inžinieriai turi patirties, yra:

  • Mirties spaudimas

  • Karštas spaudimas

  • Izostatinis presavimas

  • Karštas izostatinis presavimas

  • Slydimo liejimas ir drenažo liejimas

  • Juostos liejimas

  • Ekstruzijos formavimas

  • Žemo slėgio įpurškimo formavimas

  • Žaliasis apdirbimas

  • Sukepinimas ir deginimas

  • Deimantinis šlifavimas

  • Keraminių medžiagų surinkimas, pvz., Hermetinis surinkimas

  • Antrinės keramikos gamybos operacijos, tokios kaip metalizavimas, dengimas, dengimas, stiklinimas, sujungimas, litavimas, litavimas

 

Mums žinomos stiklo apdirbimo technologijos:

  • Paspauskite ir pūskite / Blow and Blow

  • Stiklo pūtimas

  • Stiklo vamzdžių ir strypų formavimas

  • Lakštinio stiklo ir plūduriuojančio stiklo apdorojimas

  • Tikslus stiklo liejimas

  • Stiklo optinių komponentų gamyba ir bandymas (šlifavimas, klijavimas, poliravimas)

  • Antriniai stiklo procesai (tokie kaip ėsdinimas, poliravimas liepsna, cheminis poliravimas...)

  • Stiklo komponentų surinkimas, sujungimas, litavimas, litavimas, optinis kontaktas, epoksidinis tvirtinimas ir kietinimas

 

Produkto bandymo galimybės apima:

  • Ultragarsinis tyrimas

  • Matomas ir fluorescencinis dažų įsiskverbimo patikrinimas

  • Rentgeno analizė

  • Tradicinė vizualinė apžiūros mikroskopija

  • Profilometrija, paviršiaus šiurkštumo bandymas

  • Apvalumo bandymas ir cilindriškumo matavimas

  • Optiniai komparatoriai

  • Koordinačių matavimo mašinos (CMM) su kelių jutiklių galimybėmis

  • Spalvų ir spalvų skirtumo, blizgesio, miglotumo testai

  • Elektrinių ir elektroninių charakteristikų bandymai (izoliacijos savybės ir tt)

  • Mechaniniai bandymai (tempimo, sukimo, suspaudimo...)

  • Fizinis bandymas ir apibūdinimas (tankis….. ir tt)

  • Aplinkosauginis važiavimas dviračiu, senėjimas, terminio šoko bandymai

  • Atsparumo dilimui testas

  • XRD

  • Įprasti drėgni cheminiai bandymai (pvz., ėsdinanti aplinka... ir tt), taip pat pažangūs instrumentiniai analitiniai bandymai.

 

Kai kurios pagrindinės keraminės medžiagos, kuriose mūsų inžinieriai turi patirties, yra:

  • Aliuminio oksidas

  • Kordieritas

  • Forsteritas

  • MSZ (magnezijo stabilizuotas cirkonis)

  • „A“ klasės lava

  • Mulitas

  • Steatitas

  • YTZP (Itrijos stabilizuotas cirkonis)

  • ZTA (cirkoniu grūdintas aliuminio oksidas)

  • CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

  • Porėta keramika

  • Karbidai

  • Nitridai

 

Jei jus labiausiai domina mūsų gamybos galimybės, o ne inžinerinės galimybės, rekomenduojame apsilankyti mūsų individualioje gamybos vietojehttp://www.agstech.net

bottom of page