陶瓷和材料的不断演变,世界和相关材料技术正在加速迅速随着每一个新的技术发展提供更多的数据知亚博网站下载识银行。甚至随着新材料亚博网站下载和新技术开发;的方法处理,形成和完成需要设计与这种快速的发展速度保持一致。这种快速的最突出的例子之一,加快技术发展是电子行业,更具体地说简单的晶体管。这种发展的速度和发展的相关材料和加工技术已相当惊人。亚博网站下载推一直沿着小型化和包装性能的最大数量为最小的空间。最近指出,电子邮件报价说;“如果汽车行业先进的在电脑行业一样的步伐,我们会驾驶汽车,这给了升一千公里和成本25美元”。简单的晶体管的概念是一个最重要的电子工程成就的20世纪。 在20世纪陶瓷技术的进步20世纪最伟大的进步产生了人类以来陶瓷和材料技术能力的概念上的思想。亚博网站下载广泛冶金的发展在这一时期已经产生了几乎所有可能的组合的金属合金和合金相当知名的功能和利用。推动更快、效率更高、成本更低的生产技术一直延续到今天。超过金属系统的限制,新材料能够在更高的温度下,更高的速度,长寿因素要求和更低的维护成本与技术进步保持步伐。亚博网站下载金属,由于其独特的性质:延展性,抗拉强度、丰富,简单的化学反应,生产成本相对较低,形成的情况下,加入,等占据了先锋的位置在材料方面发展。亚博网站下载相比之下陶瓷:脆弱的天性,拥有一个更复杂的化学和需要先进的处理技术和生产设备,执行最佳当结合其他材料,如金属和聚合物可以作为支持结构。app亚博体育亚博网站下载这种组合使大形状;航天飞机是一个典型的例子应用的先进材料和先进材料的能力的一个很好的例子。亚博网站下载 陶瓷技术的最新进展只有在过去的30年左右,与理解的进步陶瓷化学、结晶学和获得更广泛的知识关于先进的生产和工程陶瓷,这些材料的潜力已经被意识到。亚博网站下载这个世纪的一个主要发展被罗恩Garvie工作等CSIRO,墨尔本,PSZ(部分稳定氧化锆)和相变增韧陶瓷的开发。这个进步改变了陶瓷系统被认为的方式。先前技术应用于金属现在被认为适用于陶瓷系统。阶段转换、合金化、淬火及回火技术应用于陶瓷系统的范围。显著提高了断裂韧性、延展性和耐冲击的陶瓷都意识到,因此陶瓷和金属物理性能之间的差距开始关闭。最近在non-oxide发展和更严格的陶瓷(如氮化硅陶瓷)进一步缩小了差距。 陶瓷的性质今天的工程陶瓷应用程序可以被认为是非传统。传统陶瓷年长的和更普遍的类型,如:陶瓷、砖、陶器,等。陶瓷的新和新兴的家庭被称为先进、新的或罚款,利用高度精炼材料和新的成形技术。亚博网站下载这些“新”或“高级”陶瓷,当用作工程材料,拥有几个属性可以被视为优于金属系统。这些属性将这个新团体的陶瓷最具吸引力的位置,不仅在性能,而且成本效益。这些属性包括高耐磨损、优良的热强度、化学惰性、高加工速度(工具)和尺寸稳定性。 技术陶瓷的分类技术陶瓷也可以分为三个不同的材料类: •氧化物:氧化铝、氧化锆 •Non-oxides:碳化物、硼化物、氮化物、硅化物 •复合材料:颗粒增强、氧化物和non-oxides的组合。 每一个这些类可以开发独特的材料特性。 O希德陶瓷抗氧化、化学惰性、电绝缘,一般导热系数低,稍微复杂的为氧化铝生产和低成本,更复杂的制造氧化锆和更高的成本。 Non-Oxide陶瓷抗氧化性能低,极端的硬度、化学惰性、高导热、导电、艰难的能源依赖制造业和高成本。 基于陶瓷复合材料韧性,低和高的抗氧化性能(类型相关),可变热导电性,复杂的生产流程,成本高。 生产技术或工程陶瓷生产,而昨天的传统陶瓷生产,是一个更加苛刻和复杂的过程。生产高纯材料和精确方法确亚博网站下载保所需的性能必须采用这些先进材料是实现最终产品。 氧化物陶瓷高纯度原料(粉末)准备使用矿物加工技术生产亚博网站下载集中紧随其后进一步处理(通常是湿化学),删除不需要的杂质并添加其它化合物来创建所需的成分。这是一个最重要的阶段氧化制备高性能陶瓷。这些通常是高纯度系统小杂质能有动态的效果,例如少量分别可以在氧化铝的烧结行为有显著影响。各种热处理过程是利用创建小心控制的晶体结构。这些粉末一般地非常好或“终极”水晶大小协助陶瓷反应。增塑剂与这些粉末和粘结剂混合,以适应形成的首选方式(压、挤压、注浆成型法等。)生产的“原始”材料。高、低压成型技术。所需的原料是形成“绿色”形状或前体(加工或转向形状如果需要)和发射到高温空气或略有减少大气中产生密集的产品。 Non-Oxide陶瓷
non-oxide陶瓷的生产通常是一个过程包括三个阶段:首先制备前体或粉开始,其次这些前兆创建所需的化合物的混合(Ti + 2 b,如果+ C,等等)和第三最后组件的形成和烧结。起始原料和解雇的形成,在这组人中,需要仔细控制炉或窑亚博网站下载条件以确保没有氧气在加热这些材料将在发射期间容易氧化。这组材料通常要求相当高的烧结亚博网站下载温度的影响。类似于氧化物陶瓷,小心控制的纯度和结晶特性需要达到预期的最终陶瓷属性。 基于陶瓷复合材料这个群体可以组成的组合:氧化物陶瓷——non-oxide陶瓷(颗粒状、板状、胡须等),氧化,氧化物陶瓷、non-oxide non-oxide陶瓷,陶瓷-聚合物等一个几乎无限数量的组合都是可能的。对象是改善韧性或硬度更适合特定的应用程序。这是一个新领域的开发和成分还可以包括金属颗粒或矩阵形式。 发射发射条件的新工具陶瓷在温度范围和设备都有所不同。app亚博体育这个主题太冗长的封面。各种各样的出版物可以在这个问题上对那些感兴趣。然而,一些技术的简要描述和条件是合适的提供一个了解先进陶瓷发射的基本技术。通常这些材料被解雇的温度远高于金属亚博网站下载,通常在1500°C到2400°C和更高。这些温度需要非常专业的炉和加热炉衬里达到这些高温。一些材料需亚博网站下载要特殊气体环境如氮或控制炉真空等条件。其他要求极高的压力达到致密化(臀部)。因此这些炉非常多样化的设计和概念。在这些炉加热气体的典型方法(气加氧,气加上热空气),电阻加热(金属、碳和陶瓷加热器)或电感加热水、微波)。 发射环境气体加热通常在正常低压力。电阻加热进行压力从真空200 MPa。电感加热也可以在同一范围内完成电阻。电阻和电感加热系统不需要面对大量的点火产品从而可以包含。上述方法中使用的典型的炉类型框,隧道,贝尔,臀部(气体和电阻加热),密封(“高压锅”密封类型的碳元素加热),密封的特殊设计(水加热水冷型)或开放设计微波加热,(小项目)。 发射过程的重要性这个简短的清单可以提供一个多样化的技术如何用于消防先进陶瓷。每个陶瓷类型都有自己的特殊要求在燃烧率方面,环境条件和温度。如果这些条件不满足,那么最终产品的质量,甚至最终化合物的形成和密度将无法实现。 完成最后阶段的先进材料的生产是完成精确的公差。亚博网站下载这些材料可以亚博网站下载是非常难的,硬度接近金刚石,从而完成可以相当一个昂贵的和缓慢的过程。完成技术可以包括:激光、水射流和钻石切割,金刚石研磨和钻探,然而如果导电陶瓷技术,如EDM电火花加工可以使用。追求硬度的主要发展目标,每个新开发的材料硬度的增加,与完成相关的问题也会增加。数控磨削设备的发展减少了最终磨减少劳动力成本的内容,然而大运行通app亚博体育常需要抵消本设备的设置成本。小运行通常不具有经济可行性。这个问题的另一个选择是“网络形式”或可预见的或可接受的公差最小化加工形式。这已经产生了泰勒陶瓷工程技术的引入,“近净成形形状”。复杂的组件可以由这种独特的澳大利亚发展造成相当大的偏差为±0.3%储蓄最终加工成本。 今天在许多应用程序中,一些材料结合的有益特性增强,有时支持其他材料,从而创建一个混合的复合。亚博网站下载在混合复合材料的情况下,每个新材料的可用性和性能特性,制定新材料的能力。攷虑评估测试在某些情况下,进行确定的长期耐久性新的复合之前承诺服务。 设计先进材料的属性时需要考虑设计结构、组件和设备。亚博网站下载最终的设计和材料选择最终必须符合成本效益,必须功能可靠,理想情况下,应该在现有技术的改进。之前性能知识显然是一种资产,然而在许多新的应用程序可用的先验知识可能不是这样仔细的观察和记录实验模型的性能特征,或在工厂试验,是必要的。在这方面的材料工程师工作在密切接触研究亚博网站下载小组合作开发的新概念。我们仍然使用相对脆性材料这方面必须永远牢记。亚博网站下载新技术,如有限元分析在这方面被证明是有益的。使用计算机模拟允许结构在屏幕上创建不需要昂贵的原型。 接下来去哪里?现在的先进陶瓷材料良好的每天在许多亚博网站下载领域使用。改进的性能、使用寿命、节省运营成本和节省维护明确证据的先进陶瓷材料的好处。亚博网站下载预期寿命,现在在几年而不是几个月成本经济学的顺序只有双现有组件的成本,使先进陶瓷材料的一个主要优势。亚博网站下载这些先进材料的生产是一个复杂和苛刻的过程与设备成本高和高度专业化的亚博网站下载要求和训练的人。app亚博体育明天开发的陶瓷材料和复合亚博网站下载陶瓷多晶相组合的属性结构,即共同沉淀或包含不同的晶体结构有有益的属性一起在最后的化合物。 明天(即使在今天)将包装的追求的最高金额键能到最终的陶瓷复合和赋予高度的延展性或弹性到这些债券。这个能级必须超过导致失败或错位。技术和材料的变化速度也意味着新化合物设计精确函数将被开发。亚博网站下载这将是如何实现,当知识成为公众——谁能告诉!陶瓷,一个老的材料,为新材料的发展仍然存在机会。 这是一个迷人的追求,但这方面的保密和仍然存在的“黑色艺术”在许多陶瓷生产行业让它更有趣。 注意:一个完整的列表引用原文指的是可用的。 |