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

Керамічныя і шкляныя матэрыялы могуць вытрымліваць экстрэмальныя ўмовы навакольнага асяроддзя без дэградацыі на працягу многіх гадоў, дзесяцігоддзяў і стагоддзяў

Дызайн, распрацоўка і выпрабаванні керамічных і шкляных матэрыялаў

Керамічныя матэрыялы ўяўляюць сабой неарганічныя неметалічныя цвёрдыя рэчывы, атрыманыя ў выніку награвання і наступнага астуджэння. Керамічныя матэрыялы могуць мець крышталічную або часткова крышталічную структуру або могуць быць аморфнымі (напрыклад, шкло). Найбольш распаўсюджаная кераміка — крышталічная. Наша праца ў асноўным датычыцца тэхнічнай керамікі, таксама вядомай як інжынерная кераміка, удасканаленая кераміка або спецыяльная кераміка. Прыкладамі прымянення тэхнічнай керамікі з'яўляюцца рэжучыя інструменты, керамічныя шарыкі ў шарыкападшыпніках, сопла газавых гарэлак, балістычная абарона, таблеткі аксіду ўрану для ядзернага паліва, біямедыцынскія імплантаты, лопасці турбін рэактыўных рухавікоў і носавыя конусы ракет. Сыравіна, як правіла, не ўключае гліны. З іншага боку, шкло, нават калі яно не лічыцца керамікай, выкарыстоўвае тыя ж і вельмі падобныя метады апрацоўкі, вытворчасці і тэсціравання, што і кераміка.

Выкарыстоўваючы перадавое праграмнае забеспячэнне для праектавання і мадэлявання і лабараторнае абсталяванне матэрыялаў, AGS-Engineering прапануе:

  • Распрацоўка керамічных рэцэптур

  • Адбор сыравіны

  • Дызайн і распрацоўка керамічных вырабаў (3D, тэрмічны дызайн, электрамеханічны дызайн…)

  • Праектаванне тэхналагічнага працэсу, паток завода і макеты

  • Падтрымка вытворчасці ў галінах, якія ўключаюць перадавую кераміку

  • Выбар абсталявання, дызайн і распрацоўка індывідуальнага абсталявання

  • Платная перапрацоўка, сухія і вільготныя працэсы, кансультацыі і выпрабаванні прапанта

  • Паслугі тэсціравання керамічных матэрыялаў і вырабаў

  • Паслугі па дызайне і распрацоўцы і тэсціраванні шкляных матэрыялаў і гатовай прадукцыі

  • Стварэнне прататыпаў і хуткае прататыпаванне сучасных вырабаў з керамікі або шкла

  • Судовы працэс і сведка-эксперт

 

Тэхнічную кераміку можна падзяліць на тры розныя катэгорыі матэрыялаў:

  • Аксіды: аксід алюмінія, аксід цырконія

  • Неаксіды: карбіды, борыды, нітрыды, сіліцыды

  • Кампазіты: узмоцненыя часціцамі, камбінацыі аксідаў і неаксідаў.

 

Кожны з гэтых класаў можа развіць унікальныя ўласцівасці матэрыялу дзякуючы таму, што кераміка мае тэндэнцыю быць крышталічнай. Керамічныя матэрыялы цвёрдыя і інэртныя, далікатныя, цвёрдыя, моцныя на сціск, слабыя на зрух і расцяжэнне. Яны супрацьстаяць хімічнай эрозіі пры ўздзеянні кіслай або з'едлівай асяроддзя. Кераміка звычайна можа вытрымліваць вельмі высокія тэмпературы ў дыяпазоне ад 1000 °C да 1600 °C (ад 1800 °F да 3000 °F). Выключэнне складаюць неарганічныя матэрыялы, якія не змяшчаюць кісларод, такія як карбід або нітрыд крэмнію.  Многія людзі не разумеюць, што стварэнне прадукту з перадавой тэхнічнай керамікі - гэта патрабавальная праца, якая патрабуе значна больш працы, чым металы або палімеры. Кожны від тэхнічнай керамікі мае пэўныя цеплавыя, механічныя і электрычныя ўласцівасці, якія могуць істотна адрознівацца ў залежнасці ад асяроддзя, у якім знаходзіцца матэрыял, і ўмоў, у якіх ён апрацоўваецца. Нават працэс вырабу абсалютна такога ж тыпу тэхнічнай керамікі можа кардынальна змяніць яе ўласцівасці.

 

Некаторыя папулярныя прымянення керамікі:

У вытворчасці прамысловых нажоў выкарыстоўваецца кераміка. Ляза керамічных нажоў застаюцца вострымі значна даўжэй, чым ляза сталёвых нажоў, хаця яны больш далікатныя і іх можна зламаць, упусціўшы на цвёрдую паверхню. 

 

У аўтаспорце серыя трывалых і лёгкіх ізаляцыйных пакрыццяў стала неабходнай, напрыклад, на выпускных калектарах, вырабленых з керамічных матэрыялаў.

 

Кераміка, такая як аксід алюмінію і карбід бору, выкарыстоўвалася ў балістычных бронекамізэльках для адбіцця агню з буйнакалібернай вінтоўкі. Такія пласціны вядомыя як ахоўныя ўстаўкі для стралковай зброі (SAPI). Падобны матэрыял выкарыстоўваецца для абароны кабін некаторых ваенных самалётаў з-за малой вагі матэрыялу.

 

У некаторых шарыкападшыпніках выкарыстоўваюцца керамічныя шарыкі. Іх больш высокая цвёрдасць азначае, што яны значна менш успрымальныя да зносу і могуць прапанаваць больш чым патроены тэрмін службы. Яны таксама менш дэфармуюцца пад нагрузкай, што азначае, што яны маюць меншы кантакт з апорнымі сценкамі і могуць каціцца хутчэй. Пры вельмі высокіх хуткасцях цяпло ад трэння падчас качэння можа выклікаць праблемы з металічнымі падшыпнікамі; праблемы, якія памяншаюцца пры выкарыстанні керамікі. Кераміка таксама больш хімічна ўстойлівая і можа выкарыстоўвацца ў вільготным асяроддзі, дзе сталёвыя падшыпнікі могуць іржавець. Двума асноўнымі недахопамі выкарыстання керамікі з'яўляюцца значна большы кошт і схільнасць да пашкоджанняў пры ўдарных нагрузках. У многіх выпадках іх электраізаляцыйныя ўласцівасці таксама могуць быць каштоўнымі ў падшыпніках.

 

Керамічныя матэрыялы ў будучыні таксама могуць выкарыстоўвацца ў рухавіках аўтамабіляў і транспартнай тэхнікі. Керамічныя рухавікі вырабляюцца з больш лёгкіх матэрыялаў і не патрабуюць сістэмы астуджэння, што дазваляе значна знізіць вагу. Паліўная эфектыўнасць рухавіка таксама вышэй пры больш высокіх тэмпературах, як паказвае тэарэма Карно. Недахопам з'яўляецца тое, што ў звычайным металічным рухавіку большая частка энергіі, якая вылучаецца з паліва, павінна рассейвацца ў выглядзе адпрацаванага цяпла, каб прадухіліць расплаўленне металічных частак. Аднак, нягледзячы на ўсе гэтыя жаданыя ўласцівасці, керамічныя рухавікі не атрымалі шырокага вытворчасці, таму што выраб керамічных дэталяў з неабходнай дакладнасцю і трываласцю з'яўляецца цяжкім. Недасканаласці керамічных матэрыялаў прыводзяць да расколін, што можа прывесці да патэнцыйна небяспечнай паломкі абсталявання. Такія рухавікі былі прадэманстраваны ў лабараторных умовах, але масавая вытворчасць пакуль немагчымая з сучаснымі тэхналогіямі.

 

Вядуцца работы па распрацоўцы керамічных дэталяў газатурбінных рухавікоў. У цяперашні час нават лопасці з перадавых металічных сплаваў, якія выкарыстоўваюцца ў гарачай частцы рухавікоў, патрабуюць астуджэння і стараннага абмежавання працоўных тэмператур. Турбінныя рухавікі, зробленыя з керамікі, маглі б працаваць больш эфектыўна, даючы самалётам большую далёкасць палёту і карысную нагрузку пры зададзенай колькасці паліва.

 

Для вырабу корпусаў гадзіннікаў выкарыстоўваюцца сучасныя керамічныя матэрыялы. У параўнанні з металічнымі карпусамі, карыстальнікі любяць гэты матэрыял за яго лёгкі вага, устойлівасць да драпін, трываласць, гладкасць навобмацак і камфорт пры нізкіх тэмпературах.

 

Біякераміка, такая як зубныя імплантаты і сінтэтычныя косці - яшчэ адна перспектыўная сфера. Гідраксіяпатыт, натуральны мінеральны кампанент косці, быў зроблены сінтэтычным шляхам з шэрагу біялагічных і хімічных крыніц і можа быць ператвораны ў керамічныя матэрыялы. Артапедычныя імплантаты, зробленыя з гэтых матэрыялаў, лёгка злучаюцца з косткамі і іншымі тканінамі ў арганізме без адрыньвання або запаленчых рэакцый. З-за гэтага яны ўяўляюць вялікую цікавасць для дастаўкі генаў і тканкавай інжынерыі. Большасць гідраксіапатытнай керамікі вельмі сітаватая і не валодае механічнай трываласцю, таму выкарыстоўваецца для пакрыцця металічных артапедычных прыстасаванняў, каб дапамагчы ў фарміраванні сувязі з косткай, або толькі ў якасці касцяных напаўняльнікаў. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў якасці напаўняльнікаў для артапедычных пластыкавых шруб, каб дапамагчы паменшыць запаленне і павялічыць паглынанне гэтых пластыкавых матэрыялаў. Працягваюцца даследаванні па вытворчасці трывалых і вельмі шчыльных керамічных матэрыялаў з нанакрышталічнага гідраксіапатыту для артапедычных апорных прылад, якія замяняюць іншародныя металічныя і пластыкавыя артапедычныя матэрыялы сінтэтычнымі, але натуральнымі касцянымі мінераламі. У канчатковым выніку гэтыя керамічныя матэрыялы могуць быць выкарыстаны ў якасці замены костак або з уключэннем бялковых калагенаў, яны могуць быць выкарыстаны ў якасці сінтэтычных костак.

 

Крышталічная кераміка

Крышталічныя керамічныя матэрыялы не паддаюцца шырокаму дыяпазону апрацоўкі. У асноўным існуе два агульных метаду апрацоўкі - наданне кераміцы патрэбнай формы шляхам рэакцыі на месцы або шляхам "фарміравання" парашкоў патрэбнай формы з наступным спяканнем для фарміравання цвёрдага цела. Тэхніка фармавання керамікі ўключае ручное фармаванне (часам у тым ліку працэс кручэння, які называецца "кіданне"), шлікернае ліццё, ліццё стужкі (выкарыстоўваецца для вырабу вельмі тонкіх керамічных кандэнсатараў і г.д.), ліццё пад ціскам, сухое прэсаванне і іншыя варыянты._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Іншыя метады выкарыстоўваюць гібрыд паміж двума падыходамі.

 

Некрышталічная кераміка

Некристаллическая кераміка, з'яўляючыся шклом, утвараецца з расплаваў. Форму шклу надаюць альбо ў поўным расплаўленні, шляхам ліцця, альбо ў стане глейкасці, падобнай да ірыскі, такімі метадамі, як выдзіманне ў форму. Калі пасля тэрмічнай апрацоўкі гэта шкло становіцца часткова крышталічным, атрыманы матэрыял называюць шклокерамікай.

 

Тэхналогіі апрацоўкі тэхнічнай керамікі, у якіх нашы інжынеры маюць вопыт:

  • Die Pressing

  • Гарачае прэсаванне

  • Ізастатычнае прэсаванне

  • Гарачае ізастатычнае прэсаванне

  • Ліццё слізгацення і ліццё зліву

  • Стужкавы кастынг

  • Экструзійнае фармаванне

  • Ліццё пад нізкім ціскам

  • Зялёная апрацоўка

  • Спяканне і абпал

  • Алмазная шліфоўка

  • Зборкі з керамічных матэрыялаў, такія як герметычная зборка

  • Другасныя вытворчыя аперацыі з керамікай, такія як металізацыя, пакрыццё, нанясенне пакрыццяў, шкленне, злучэнне, пайка, пайка

 

Тэхналогіі апрацоўкі шкла, з якімі мы знаёмыя, ўключаюць:

  • Націсніце і дзьміце / Падзьміце і дзьміце

  • Шкловыдзіманне

  • Фарміраванне шкляной трубкі і стрыжня

  • Апрацоўка ліставога і флоат-шкла

  • Дакладнае ліццё шкла

  • Вытворчасць і выпрабаванне шкляных аптычных кампанентаў (шліфоўка, прыцірка, паліроўка)

  • Другасныя працэсы на шкле (такія як тручэнне, полымяная паліроўка, хімічная паліроўка…)

  • Зборка шкляных кампанентаў, злучэнне, пайка, цвёрдая пайка, аптычны кантакт, прымацаванне і зацвярдзенне эпаксіднай смолай

 

Магчымасці тэставання прадукту ўключаюць:

  • Ультрагукавое даследаванне

  • Пранікальная праверка бачным і люмінесцэнтным фарбавальнікам

  • Рэнтгеналагічны аналіз

  • Звычайная мікраскапія візуальнага агляду

  • Профіламетрыя, Тэст на шурпатасць паверхні

  • Вымярэнне круглявасці і цыліндрычнасці

  • Аптычныя кампаратары

  • Каардынатна-вымяральныя машыны (CMM) з магчымасцямі некалькіх датчыкаў

  • Тэставанне колеру і розніца колераў, бляск, дымка

  • Электрычныя і электронныя выпрабаванні прадукцыйнасці (ізаляцыйныя ўласцівасці….і г.д.)

  • Механічныя выпрабаванні (на расцяжэнне, кручэнне, сціск ...)

  • Фізічныя выпрабаванні і характарыстыка (шчыльнасць... і г.д.)

  • Цыклаванне навакольнага асяроддзя, старэнне, тэсціраванне на тэрмічны ўдар

  • Тэст на зносаўстойлівасць

  • XRD

  • Звычайныя вільготныя хімічныя тэсты (напрыклад, агрэсіўныя асяроддзя…..і г.д.), а таксама пашыраныя інструментальныя аналітычныя тэсты.

 

Некаторыя асноўныя керамічныя матэрыялы, у якіх нашы інжынеры маюць вопыт, ўключаюць:

  • Гліназём

  • Кардыерыт

  • Форстэрыт

  • MSZ (стабілізаваны аксід магнію цырконій)

  • Гатунак «А» Лава

  • Муліт

  • Стэатыт

  • YTZP (ітрый, стабілізаваны дыяксід цырконія)

  • ZTA (цырконіевы загартаваны аксід алюмінія)

  • CSZ (цырконій, стабілізаваны цэрыем)

  • Порыстая кераміка

  • Карбіды

  • Нітрыды

 

Калі вас у асноўным цікавяць нашы вытворчыя магчымасці, а не інжынерныя магчымасці, мы рэкамендуем вам наведаць наш сайт спецыяльнай вытворчасціhttp://www.agstech.net

bottom of page