ما هي تصنيفات السيراميك؟

مواد عادية
متكلس من المواد الخام الطبيعية مثل الفلسبار والطين والكوارتز ، وهي مادة سيليكات نموذجية ، تتكون أساسًا من السيليكون والألمنيوم والأكسجين ، والتي تمثل 90 بالمائة من إجمالي عناصر القشرة. السيراميك العادي له مصادر وفيرة ، وتكاليف منخفضة ، وعمليات ناضجة. يمكن تقسيم هذا النوع من السيراميك أيضًا إلى سيراميك يومي ، وسيراميك معماري ، وخزف عازل كهربائي ، وسيراميك كيميائي ، وما إلى ذلك بناءً على خصائص الأداء والاستخدامات.
مواد خاصة
مصنوعة من مواد خام مصطنعة عالية النقاء ويتم تشكيلها وتلبيدها باستخدام عمليات محكومة بدقة ، ولها خصائص خاصة معينة لتلبية الاحتياجات المختلفة. وفقًا لمكوناته الرئيسية ، هناك سيراميك أكسيد ، سيراميك نيتريد ، سيراميك كربيد ، سيراميك معدني ، إلخ ؛ السيراميك الخاص له خصائص ميكانيكية وبصرية وصوتية وكهربائية ومغناطيسية وحرارية خاصة وغيرها.
تصنيف المواد الخاصة
وفقًا للأغراض المختلفة ، يمكن تقسيم مواد السيراميك الخاصة إلى سيراميك إنشائي ، وسيراميك أدوات ، وسيراميك وظيفي.
السيراميك الإنشائي
المكون الرئيسي لسيراميك الألومينا هو Al2O3 ، بمحتوى عام أكبر من 45 في المائة. يحتوي سيراميك الألومينا على العديد من الخصائص الممتازة. مقاومة درجات الحرارة العالية ، مناسبة بشكل عام للاستخدام طويل المدى عند 1600 درجة ، ومقاومة للتآكل ، وقوة عالية ، وقوتها 2-3 أضعاف قوة السيراميك العادي ، حتى 5-6 مرات أعلى. عيبه أنه هش ولا يمكنه قبول التغيرات المفاجئة في درجة حرارة البيئة. إنها تستخدم على نطاق واسع كبوتقة ، شمعة احتراق للمحرك ، مادة مقاومة للحرارة عالية الحرارة ، غلاف مزدوج حراري ، حلقة مانعة للتسرب ، إلخ. ويمكن استخدامها أيضًا كأداة قطع وعفن.
المكون الرئيسي لسيراميك نيتريد السيليكون هو Si3N4 ، وهو سيراميك عالي الحرارة ذو قوة عالية وصلابة عالية ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل وخصائص التشحيم الذاتي. معامل التمدد الخطي هو الأصغر بين أنواع السيراميك المختلفة ، مع درجة حرارة خدمة تصل إلى 1400 درجة. لديها مقاومة ممتازة للتآكل. بالإضافة إلى حمض الهيدروفلوريك ، يمكنه مقاومة التآكل من مختلف الأحماض والقلويات والمعادن ، وله عزل كهربائي ممتاز ومقاومة للإشعاع. يمكن استخدامها كمحامل عالية الحرارة ، وحلقات مانعة للتسرب للاستخدام في الوسائط المسببة للتآكل ، والأوعية الحرارية ، وأيضًا كأدوات لقطع المعادن.
المكون الرئيسي لسيراميك كربيد السيليكون هو SiC ، وهو عبارة عن سيراميك عالي القوة وصلابة عالية ومقاوم لدرجات الحرارة العالية. لا يزال بإمكانها الحفاظ على قوة الانحناء العالية عند استخدامها عند 1200 درجة ~ 1400 درجة. إنه السيراميك ذو أعلى مقاومة لدرجات الحرارة العالية في الوقت الحاضر. يحتوي سيراميك كربيد السيليكون أيضًا على موصلية حرارية جيدة ومقاومة أكسدة وموصلية وصلابة عالية التأثير. إنها مادة هيكلية جيدة ذات درجة حرارة عالية يمكن استخدامها لمكونات مثل فوهة ذيل الصاروخ ، وغطاء مزدوج حراري ، وأنبوب الفرن ، وما إلى ذلك التي تعمل في درجات حرارة عالية ؛ من خلال الاستفادة من الموصلية الحرارية ، يمكن تصنيع مواد المبادل الحراري في درجات حرارة عالية ؛ استخدم صلابته العالية ومقاومة التآكل لإنتاج عجلات طحن ومواد كاشطة ، إلخ.
المكون الرئيسي لسيراميك نيتريد البورون السداسي هو BN ، والبنية البلورية هي عائلة بلورية سداسية. نيتريد البورون السداسي يشبه الجرافيت في التركيب والأداء ، لذلك يطلق عليه "الجرافيت الأبيض" بصلابة منخفضة. يمكن قصها ومعالجتها بخصائص التشحيم الذاتي ، ويمكن تحويلها إلى محامل ذات درجة حرارة عالية ذاتية التشحيم ، وقوالب تشكيل الزجاج ، إلخ.
أدوات السيراميك
المكونات الرئيسية للسبائك الصلبة هي الكربيدات والمواد اللاصقة ، مع الكربيدات بشكل أساسي بما في ذلك WC ، TiC ، TaC ، NbC ، VC ، إلخ. يتكون الرابط بشكل أساسي من الكوبالت (Co). بالمقارنة مع فولاذ الأداة ، فإن كربيد الأسمنت لديه صلابة عالية (تصل إلى 87 ~ 91HRA) وصلابة حرارية جيدة (مقاومة تآكل ممتازة عند حوالي 1000 درجة). عند استخدامها كأداة ، تكون سرعة القطع أعلى من 4 إلى 7 مرات من الفولاذ عالي السرعة ، وعمر الخدمة أطول من 5 إلى 8 مرات. عيبه هو أن صلابته عالية جدًا ، ومن الصعب جدًا تشكيله. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم تصنيعها في شفرات وملحومة على قضيب القاطع. يستخدم كربيد الأسمنت بشكل أساسي في أدوات التصنيع ؛ القوالب المختلفة ، بما في ذلك قوالب الرسم ، وقوالب الرسم ، وقوالب العنوان البارد ؛ تستخدم لقم الثقب المختلفة في أدوات التعدين والجيولوجيا والتنقيب عن البترول.
الماس الطبيعي (الماس) هو زخرفة ثمينة ، بينما الماس الصناعي يستخدم على نطاق واسع في الصناعة. الماس هو أقسى مادة في الطبيعة وله أيضًا معامل مرونة عالي جدًا ؛ الماس لديه أعلى الموصلية الحرارية بين المواد المعروفة ؛ الماس لديه أداء عزل ممتاز. يمكن استخدام الماس كأدوات حفر ، وأدوات القطع ، وأدوات الطحن ، وقوالب سحب الأسلاك ، وأدوات التشذيب ؛ تقوم أدوات الماس بأداء ميكانيكي دقيق للغاية لتحقيق تشطيب المرآة. ومع ذلك ، نظرًا لاستقرارها الحراري الضعيف وتقاربها القوي مع عناصر مجموعة الحديد ، لا يمكن استخدام أدوات الماس لمعالجة سبائك الحديد والنيكل ، ولكن بشكل أساسي لمعالجة المعادن غير الحديدية واللافلزات ، والتي تُستخدم على نطاق واسع لمعالجة السيراميك والزجاج ، الأحجار والخرسانة والأحجار الكريمة والعقيق وما إلى ذلك.
نيتريد البورون المكعب (CBN) له هيكل بلوري مكعب ، وصلابته عالية ، ويحتل المرتبة الثانية بعد الماس ، كما أن ثباته الحراري واستقراره الكيميائي أفضل من الماس. يمكن استخدامه لقطع الفولاذ المقوى ، والحديد الزهر المقاوم للاهتراء ، ومواد الرش الحراري ، والنيكل وغيرها من المواد التي يصعب تصنيعها بالماكينة. يمكن تحويلها إلى أدوات القطع وأدوات الطحن ورسم القوالب وما إلى ذلك
تشتمل الأدوات الخزفية الأخرى على الألومينا ، والزركونيا ، ونتريد السيليكون ، وأنواع السيراميك الأخرى ، لكن أدائها الشامل وتطبيقاتها الهندسية ليست جيدة مثل سيراميك الأدوات الثلاثة المذكورة أعلاه.