Keraamilised materjalid on anorgaanilised mittemetallilised tahked ained, mis on valmistatud kuumutamise ja järgneva jahutamise teel. Keraamilistel materjalidel võib olla kristalne või osaliselt kristalne struktuur või need võivad olla amorfsed (näiteks klaas). Kõige tavalisem keraamika on kristalne. Meie töö on seotud peamiselt tehnilise keraamikaga, tuntud ka kui Engineering Ceramic, Advanced Ceramic või Special Ceramic. Tehnilise keraamika kasutusaladeks on näiteks lõikeriistad, kuullaagrites olevad keraamilised kuulid, gaasipõleti düüsid, ballistiline kaitse, tuumkütuse uraanoksiidi graanulid, biomeditsiinilised implantaadid, reaktiivmootorite turbiini labad ja raketi ninakoonused. Tooraine ei sisalda üldjuhul savi. Seevastu klaas, kuigi seda ei peeta keraamikaks, kasutab samu ja väga sarnaseid töötlemis-, tootmis- ja katsemeetodeid kui keraamika.

Kasutades täiustatud projekteerimis- ja simulatsioonitarkvara ning materjalilabori seadmeid, pakub AGS-Engineering:

• Keraamiliste koostiste väljatöötamine

• Tooraine valik

• Keraamiliste toodete projekteerimine ja arendus (3D, termodisain, elektromehaaniline disain jne)

• Protsessi kavandamine, tehase voog ja paigutused

• Tootmistoetus valdkondades, mis hõlmavad täiustatud keraamikat

• Seadmete valik, kohandatud seadmete projekteerimine ja arendus

• Teemaksude töötlemine, kuiv- ja märgprotsessid, proppanti nõustamine ja testimine

• Keraamiliste materjalide ja toodete testimisteenused

• Klaasmaterjalide ja valmistoodete projekteerimis-, arendus- ja testimisteenused

• Täiustatud keraamika- või klaasitoodete prototüüpimine ja kiire prototüüpimine

• Kohtuvaidlus ja eksperttunnistaja

 

Tehnilise keraamika võib liigitada kolme erinevasse materjalikategooriasse:

• Oksiidid: alumiiniumoksiid, tsirkooniumoksiid

• Mitteoksiidid: karbiidid, boriidid, nitriidid, silitsiidid

• Komposiidid: tahkete osakestega tugevdatud, oksiidide ja mitteoksiidide kombinatsioonid.

 

Igaüks neist klassidest võib arendada ainulaadseid materjaliomadusi tänu sellele, et keraamika kipub olema kristalne. Keraamilised materjalid on tahked ja inertsed, rabedad, kõvad, tugevad kokkusurumisel, nõrgad nihke- ja pingevõimega. Need taluvad happelist või söövitavat keskkonda sattudes keemilisele erosioonile. Keraamika talub üldiselt väga kõrgeid temperatuure vahemikus 1000 °C kuni 1600 °C (1800 °F kuni 3000 °F). Erandid hõlmavad anorgaanilisi materjale, mis ei sisalda hapnikku, nagu ränikarbiid või räninitriid.  Paljud inimesed ei mõista, et täiustatud tehnilisest keraamikast toote loomine on nõudlik ettevõtmine, mis nõuab tunduvalt rohkem tööd kui metallid või polümeerid. Igal tehnilisel keraamikal on spetsiifilised termilised, mehaanilised ja elektrilised omadused, mis võivad oluliselt erineda olenevalt materjali keskkonnast ja töötlemise tingimustest. Isegi täpselt sama tüüpi tehnilise keraamilise materjali tootmisprotsess võib selle omadusi drastiliselt muuta.

 

Mõned populaarsed keraamika rakendused:

​

Keraamikat kasutatakse tööstuslike nugade valmistamisel. Keraamiliste nugade terad püsivad palju kauem teravad kui terasnugade omad, kuigi need on rabedamad ja neid saab kõvale pinnale kukutades napsata. 

 

Motospordis on muutunud vajalikuks vastupidavate ja kergete isolatsioonikatete seeria, näiteks väljalaskekollektoritele, mis on valmistatud keraamilistest materjalidest.

 

Ballistilistes soomustatud vestides on suurekaliibrilise vintpüssi tule tõrjumiseks kasutatud keraamikat nagu alumiiniumoksiid ja boorkarbiid. Selliseid plaate tuntakse väikerelvade kaitsvate sisestustena (SAPI). Sarnaseid materjale kasutatakse materjali väikese kaalu tõttu ka mõne sõjalennuki kokpittide kaitsmiseks.

 

Mõnedes kuullaagrites kasutatakse keraamilisi kuule. Nende kõrgem kõvadus tähendab, et need on palju vähem vastuvõtlikud kulumisele ja võivad pakkuda rohkem kui kolmekordset kasutusiga. Samuti deformeeruvad need koormuse all vähem, mis tähendab, et neil on vähem kokkupuudet tugiseintega ja need võivad kiiremini veereda. Väga suure kiirusega rakendustes võib valtsimise ajal hõõrdumisest tekkiv kuumus põhjustada probleeme metalllaagritele; probleeme, mida keraamika kasutamine vähendab. Keraamika on ka keemiliselt vastupidavam ja seda saab kasutada märjas keskkonnas, kus teraslaagrid roostetaksid. Keraamika kasutamise kaks peamist puudust on oluliselt kõrgem hind ja vastuvõtlikkus kahjustustele põrutuskoormuse korral. Paljudel juhtudel võivad nende elektriisolatsiooniomadused olla väärtuslikud ka laagrites.

 

Keraamilisi materjale võidakse tulevikus kasutada ka autode ja transpordivahendite mootorites. Keraamilised mootorid on valmistatud kergematest materjalidest ja ei vaja jahutussüsteemi, mis võimaldab oluliselt vähendada kaalu. Ka mootori kütusesäästlikkus on kõrgematel temperatuuridel kõrgem, nagu näitab Carnot’ teoreem. Puuduseks on see, et tavapärase metallmootori puhul tuleb suur osa kütusest vabanevast energiast heitsoojuseks hajutada, et vältida metallosade sulamist. Kuid hoolimata kõigist nendest soovitavatest omadustest ei ole keraamilised mootorid laialt levinud, kuna vajaliku täpsuse ja vastupidavusega keraamiliste detailide valmistamine on keeruline. Keraamiliste materjalide puudused põhjustavad pragusid, mis võivad põhjustada potentsiaalselt ohtlikke seadmete rikkeid. Selliseid mootoreid on laboratoorsetes tingimustes demonstreeritud, kuid masstootmine ei ole praeguse tehnoloogiaga veel teostatav.

 

Teostatakse gaasiturbiinmootorite keraamiliste detailide väljatöötamist. Praegu vajavad isegi mootorite kuumas osas kasutatavad täiustatud metallisulamitest valmistatud terad jahutamist ja töötemperatuuride hoolikat piiramist. Keraamikast valmistatud turbiinmootorid võiksid töötada tõhusamalt, andes lennukitele suurema sõiduulatuse ja kasuliku koormuse teatud koguse kütuse jaoks.

 

Kellakorpuste valmistamisel kasutatakse täiustatud keraamilisi materjale. Võrreldes metallkorpustega eelistavad materjali kasutajad selle kerge kaalu, kriimustuskindluse, vastupidavuse, sujuva puudutuse ja mugavuse tõttu külmal temperatuuril.

 

Biokeraamika, nagu hambaimplantaadid ja sünteetilised luud, on veel üks paljulubav valdkond. Hüdroksüapatiit, luu looduslik mineraalkomponent, on valmistatud sünteetiliselt paljudest bioloogilistest ja keemilistest allikatest ning sellest saab valmistada keraamilisi materjale. Nendest materjalidest valmistatud ortopeedilised implantaadid seovad kergesti luude ja teiste kehakudedega ilma äratõukereaktsioonide või põletikuliste reaktsioonideta. Seetõttu pakuvad nad geenide kohaletoimetamise ja koetehnoloogia karkasside vastu suurt huvi. Enamik hüdroksüapatiidi keraamikat on väga poorsed ja sellel puudub mehaaniline tugevus ning seetõttu kasutatakse neid metallist ortopeediliste seadmete katmiseks, et aidata luua sidet luuga, või ainult luu täiteainetena. Neid kasutatakse ka ortopeediliste plastkruvide täiteainetena, et aidata vähendada põletikku ja suurendada nende plastmaterjalide imendumist. Käimas on uuringud tugevate ja väga tihedate nanokristalliliste hüdroksüapatiitkeraamiliste materjalide tootmiseks ortopeediliste raskust kandvate seadmete jaoks, asendades võõrmetallist ja plastist ortopeedilised materjalid sünteetilise, kuid looduslikult esineva luu mineraaliga. Lõppkokkuvõttes võib neid keraamilisi materjale kasutada luude asendajatena või valgu kollageenide lisamisega, neid võib kasutada sünteetiliste luudena.

 

Kristalliline keraamika

Kristallilised keraamilised materjalid ei allu suurele töötlemisele. Peamiselt on kaks üldist töötlemismeetodit - keraamika asetamine soovitud kuju, in situ reaktsiooniga või pulbrite soovitud kuju "vormimine" ja seejärel paagutamine, et moodustada tahke keha. Keraamiliste vormimistehnikate hulka kuuluvad käsitsi vormimine (mõnikord hõlmab ka pööramisprotsessi, mida nimetatakse "viskamiseks"), libisemisvalu, lindivalu (kasutatakse väga õhukeste keraamiliste kondensaatorite valmistamiseks jne), survevalu, kuivpressimine ja muud variandid._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Teised meetodid kasutavad kahe lähenemisviisi hübriidi.

 

Mittekristalliline keraamika

Mittekristalliline keraamika, mis on klaasid, on moodustatud sulatitest. Klaasi vormitakse siis, kui see on täielikult sulanud, valades või kui see on iirisesarnase viskoossusega, kasutades selliseid meetodeid nagu vormi puhumine. Kui hilisem kuumtöötlemine muudab selle klaasi osaliselt kristalseks, nimetatakse saadud materjali klaaskeraamikaks.

 

Tehnilised keraamika töötlemise tehnoloogiad, milles meie insenerid on kogenud, on järgmised:

• Survepressimine

• Kuumpressimine

• Isostaatiline pressimine

• Kuum isostaatiline pressimine

• Slip-valu ja äravooluvalu

• Lindi valamine

• Ekstrusiooni vormimine

• Madala rõhuga survevalu

• Roheline mehaaniline töötlemine

• Paagutamine ja põletamine

• Teemantlihvimine

• Keraamiliste materjalide komplektid, näiteks hermeetiline koost

• Sekundaarsed tootmistoimingud keraamikaga, nagu metalliseerimine, plaadistamine, katmine, klaasimine, ühendamine, jootmine, kõvajoodisega jootmine

 

Meile tuttavad klaasitöötlustehnoloogiad hõlmavad järgmist:

• Vajutage ja puhuge / puhuge ja puhuge

• Klaasi puhumine

• Klaastoru ja varda vormimine

• Lehtklaasi ja floatklaasi töötlemine

• Täppisklaasi vormimine

• Klaasi optiliste komponentide tootmine ja katsetamine (lihvimine, lappimine, poleerimine)

• Klaasi sekundaarsed protsessid (nt söövitamine, leekpoleerimine, keemiline poleerimine jne)

• Klaaskomponentide kokkupanek, ühendamine, jootmine, kõvajoodisega jootmine, optiline kontakt, epoksiidiga kinnitamine ja kõvenemine

 

Toote testimise võimalused hõlmavad järgmist:

• Ultraheli testimine

• Nähtava ja fluorestseeruva värvaine läbitungimise kontroll

• Röntgeni analüüs

• Tavaline visuaalne kontrollmikroskoopia

• Profilomeetria, pinna kareduse test

• Ümaruse testimine ja silindrilisuse mõõtmine

• Optilised komparaatorid

• Mitme anduri võimalustega koordinaatide mõõtmismasinad (CMM).

• Värvustestimine ja värvierinevuste, läike, hägususe testid

• Elektrilised ja elektroonilised jõudluskatsed (isolatsiooniomadused jne)

• Mehaanilised katsed (tõmbe-, väände-, surve-...)

• Füüsiline testimine ja iseloomustamine (tihedus… jne)

• Keskkonnasõbralik jalgrattasõit, vananemine, termošoki testimine

• Kulumiskindluse test

• XRD

• Tavapärased märgkeemilised testid (nt söövitav keskkond jne) ja täiustatud instrumentaalsed analüütilised testid.

 

Mõned peamised keraamilised materjalid, milles meie insenerid on kogenud, on järgmised:

• Alumiiniumoksiid

• Kordieriit

• Forsteriit

• MSZ (magneesia-stabiliseeritud tsirkooniumoksiid)

• Klass "A" Lava

• Mulliit

• Steatiit

• YTZP (Yttria Stabilized Zirconia)

• ZTA (tsirkooniumoksiidiga karastatud alumiiniumoksiid)

• CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

• Poorne keraamika

• Karbiidid

• Nitriidid

 

Kui teid huvitavad peamiselt meie tootmisvõimalused, mitte insenerivõimalused, soovitame teil külastada meie kohandatud tootmiskohtahttp://www.agstech.net