مواد سرامیکی جامدات غیرآلی و غیرفلزی هستند که با عمل گرمایش و خنک‌سازی بعدی تهیه می‌شوند. مواد سرامیکی ممکن است ساختار بلوری یا تا حدی کریستالی داشته باشند یا ممکن است آمورف باشند (مانند شیشه). اکثر سرامیک های رایج کریستالی هستند. کار ما بیشتر به سرامیک های فنی می پردازد که به عنوان سرامیک مهندسی، سرامیک پیشرفته یا سرامیک ویژه نیز شناخته می شود. نمونه هایی از کاربردهای سرامیک فنی عبارتند از ابزارهای برش، توپ های سرامیکی در بلبرینگ ها، نازل های مشعل گاز، حفاظت بالستیک، گلوله های اکسید اورانیوم سوخت هسته ای، ایمپلنت های زیست پزشکی، تیغه های توربین موتور جت، و مخروط های دماغه موشک. مواد اولیه به طور کلی شامل خاک رس نمی شود. از سوی دیگر، شیشه با وجود اینکه سرامیک محسوب نمی‌شود، از روش‌های فرآوری و ساخت و آزمایش مشابه و بسیار مشابه با سرامیک استفاده می‌کند.

با استفاده از نرم افزارهای طراحی و شبیه سازی پیشرفته و تجهیزات آزمایشگاه مواد AGS-Engineering ارائه می دهد:

• توسعه فرمولاسیون سرامیکی

• انتخاب مواد اولیه

• طراحی و توسعه محصولات سرامیکی (سه بعدی، طراحی حرارتی، طراحی الکترومکانیکی…)

• طراحی فرآیند، جریان کارخانه و چیدمان

• پشتیبانی از تولید در مناطقی که شامل سرامیک های پیشرفته می شود

• انتخاب تجهیزات، طراحی و توسعه تجهیزات سفارشی

• پردازش عوارض، فرآیندهای خشک و مرطوب، مشاوره و آزمایش Proppant

• خدمات تست مواد و محصولات سرامیکی

• خدمات طراحی و توسعه و آزمایش مواد شیشه ای و محصولات نهایی

• نمونه سازی و نمونه سازی سریع محصولات پیشرفته سرامیکی یا شیشه ای

• دعوا و شاهد کارشناس

 

سرامیک های فنی را می توان به سه دسته مواد مجزا طبقه بندی کرد:

• اکسیدها: آلومینا، زیرکونیا

• غیر اکسیدها: کاربیدها، بوریدها، نیتریدها، سیلیسیدها

• کامپوزیت ها: ذرات تقویت شده، ترکیبی از اکسیدها و غیر اکسیدها.

 

هر یک از این کلاس ها می توانند خواص مواد منحصر به فردی را به لطف این واقعیت که سرامیک ها تمایل به کریستالی دارند ایجاد کنند. مواد سرامیکی جامد و بی اثر، شکننده، سخت، از نظر فشار قوی، در برش و کشش ضعیف هستند. هنگامی که در معرض محیط اسیدی یا سوزاننده قرار می گیرند، فرسایش شیمیایی را تحمل می کنند. سرامیک ها به طور کلی می توانند دماهای بسیار بالایی را که از 1000 درجه سانتی گراد تا 1600 درجه سانتی گراد (1800 درجه فارنهایت تا 3000 درجه فارنهایت) متغیر است، تحمل کنند. استثناها شامل مواد معدنی است که شامل اکسیژن نمی شود مانند کاربید سیلیکون یا نیترید سیلیکون.  بسیاری از مردم نمی دانند که ایجاد یک محصول از سرامیک های فنی پیشرفته یک تلاش سخت است که به طور قابل توجهی به کار بیشتری نسبت به فلزات یا پلیمرها نیاز دارد. هر نوع سرامیک فنی دارای خواص حرارتی، مکانیکی و الکتریکی خاصی است که بسته به محیطی که ماده در آن قرار دارد و شرایطی که تحت آن پردازش می‌شود، می‌تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. حتی فرآیند تولید دقیقاً همان نوع مواد فنی سرامیکی می تواند خواص آن را به شدت تغییر دهد.

 

برخی از کاربردهای محبوب سرامیک:

​

از سرامیک ها در ساخت چاقوهای صنعتی استفاده می شود. تیغه‌های چاقوهای سرامیکی برای مدت طولانی‌تری نسبت به چاقوهای فولادی تیز می‌مانند، اگرچه شکننده‌تر هستند و با انداختن آن روی سطح سخت می‌توان آن‌ها را خرد کرد. 

 

در ورزش های موتوری، یک سری از پوشش های عایق بادوام و سبک، به عنوان مثال روی منیفولدهای اگزوز، ساخته شده از مواد سرامیکی، ضروری شده است.

 

سرامیک هایی مانند آلومینا و کاربید بور در جلیقه های زرهی بالستیک برای دفع آتش تفنگ های کالیبر بزرگ استفاده شده است. چنین صفحاتی به عنوان درج های محافظ بازوهای کوچک (SAPI) شناخته می شوند. به دلیل وزن کم مواد، از مواد مشابه برای محافظت از کابین برخی از هواپیماهای نظامی استفاده می شود.

 

در برخی از بلبرینگ ها از گوی های سرامیکی استفاده می شود. سختی بالاتر آنها به این معنی است که آنها بسیار کمتر مستعد سایش هستند و می توانند بیش از سه برابر عمر کنند. آنها همچنین تحت بار کمتر تغییر شکل می دهند به این معنی که تماس کمتری با دیوارهای نگهدارنده یاتاقان دارند و می توانند سریعتر غلت بخورند. در کاربردهای با سرعت بسیار بالا، گرمای حاصل از اصطکاک در حین نورد می تواند مشکلاتی را برای یاتاقان های فلزی ایجاد کند. مشکلاتی که با استفاده از سرامیک کاهش می یابد. سرامیک ها از نظر شیمیایی نیز مقاوم تر هستند و می توانند در محیط های مرطوب که بلبرینگ های فولادی زنگ می زنند استفاده شوند. دو اشکال عمده در استفاده از سرامیک، هزینه به طور قابل توجهی بالاتر و آسیب پذیری تحت بارهای ضربه ای است. در بسیاری از موارد خواص عایق الکتریکی آنها ممکن است در یاتاقان ها نیز ارزشمند باشد.

 

مواد سرامیکی نیز ممکن است در آینده در موتورهای اتومبیل و تجهیزات حمل و نقل استفاده شوند. موتورهای سرامیکی از مواد سبک‌تر ساخته شده‌اند و نیازی به سیستم خنک‌کننده ندارند و در نتیجه باعث کاهش وزن می‌شوند. همانطور که در قضیه کارنو نشان داده شده است، بازده سوخت موتور در دماهای بالاتر نیز بالاتر است. به عنوان یک نقطه ضعف، در یک موتور فلزی معمولی، بیشتر انرژی آزاد شده از سوخت باید به عنوان گرمای اتلاف تخلیه شود تا از ذوب شدن قطعات فلزی جلوگیری شود. اما با وجود تمام این خواص مطلوب، موتورهای سرامیکی در حال تولید گسترده نیستند، زیرا ساخت قطعات سرامیکی با دقت و دوام لازم دشوار است. نقص در مواد سرامیکی منجر به ترک می شود که می تواند منجر به خرابی تجهیزات بالقوه خطرناک شود. چنین موتورهایی تحت تنظیمات آزمایشگاهی نشان داده شده اند، اما تولید انبوه هنوز با فناوری فعلی امکان پذیر نیست.

 

کار در توسعه قطعات سرامیکی برای موتورهای توربین گازی در حال انجام است. در حال حاضر، حتی تیغه‌های ساخته شده از آلیاژهای فلزی پیشرفته که در بخش داغ موتورها استفاده می‌شوند، نیاز به خنک‌کردن و محدود کردن دقیق دمای کار دارند. موتورهای توربین ساخته شده با سرامیک می توانند کارآمدتر عمل کنند و به هواپیما برد و بار بیشتری برای مقدار مشخصی سوخت می دهند.

 

برای تولید قاب های ساعت از مواد سرامیکی پیشرفته استفاده می شود. این ماده به دلیل وزن سبک، مقاومت در برابر خراش، دوام، لمس صاف و راحتی در دماهای سرد در مقایسه با موارد فلزی مورد علاقه کاربران است.

 

سرامیک های زیستی، مانند ایمپلنت های دندانی و استخوان های مصنوعی، یکی دیگر از زمینه های امیدوارکننده است. هیدروکسی آپاتیت، جزء معدنی طبیعی استخوان، به صورت مصنوعی از تعدادی منابع بیولوژیکی و شیمیایی ساخته شده است و می تواند به مواد سرامیکی تبدیل شود. ایمپلنت های ارتوپدی ساخته شده از این مواد به راحتی به استخوان و سایر بافت های بدن بدون پس زدن یا واکنش های التهابی می چسبند. به همین دلیل، آنها برای تحویل ژن و داربست های مهندسی بافت بسیار مورد توجه هستند. اکثر سرامیک های هیدروکسی آپاتیت بسیار متخلخل و فاقد استحکام مکانیکی هستند و بنابراین برای پوشش دستگاه های ارتوپدی فلزی برای کمک به ایجاد پیوند با استخوان یا فقط به عنوان پرکننده استخوان استفاده می شوند. آنها همچنین به عنوان پرکننده برای پیچ های پلاستیکی ارتوپدی برای کمک به کاهش التهاب و افزایش جذب این مواد پلاستیکی استفاده می شوند. تحقیقات برای تولید مواد سرامیکی هیدروکسی آپاتیت نانو کریستالی قوی و بسیار متراکم برای دستگاه‌های تحمل وزن ارتوپدی ادامه دارد و مواد ارتوپدی فلزی و پلاستیکی خارجی را با مواد معدنی استخوانی مصنوعی، اما طبیعی، جایگزین می‌کند. در نهایت این مواد سرامیکی ممکن است به عنوان جایگزین استخوان یا با ترکیب کلاژن های پروتئینی، به عنوان استخوان های مصنوعی استفاده شوند.

 

سرامیک کریستالی

مواد سرامیکی کریستالی در معرض طیف وسیعی از پردازش نیستند. عمدتاً دو روش عمومی برای پردازش وجود دارد - قرار دادن سرامیک به شکل دلخواه، با واکنش در محل، یا با "تشکیل" پودرها به شکل دلخواه، و سپس تف جوشی برای تشکیل یک بدنه جامد. تکنیک‌های شکل‌دهی سرامیک شامل شکل‌دهی با دست (گاهی اوقات شامل فرآیند چرخشی به نام «پرتاب»)، ریخته‌گری لغزشی، ریخته‌گری نواری (برای ساخت خازن‌های بسیار نازک سرامیکی و غیره)، قالب‌گیری تزریقی، پرس خشک و سایر تغییرات است._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ روش های دیگر از ترکیبی بین این دو رویکرد استفاده می کنند.

 

سرامیک های غیر کریستالی

سرامیک های غیر کریستالی که شیشه هستند از مذاب به وجود می آیند. شیشه زمانی که کاملا مذاب شود، با ریخته‌گری یا در حالت ویسکوزیته تافی مانند، با روش‌هایی مانند دمیدن در قالب شکل می‌گیرد. اگر عملیات حرارتی بعدی باعث شود این شیشه تا حدی کریستالی شود، ماده حاصل به عنوان شیشه سرامیک شناخته می شود.

 

فن آوری های فنی پردازش سرامیک که مهندسان ما در آنها با تجربه هستند عبارتند از:

• Die Pressing

• پرس داغ

• پرس ایزواستاتیک

• پرس ایزواستاتیک داغ

• ریخته گری لغزنده و ریخته گری تخلیه

• ریخته گری نوار

• شکل دهی اکستروژن

• قالب گیری تزریقی کم فشار

• ماشینکاری سبز

• تف جوشی و پخت

• سنگ زنی الماس

• مجموعه ای از مواد سرامیکی مانند مونتاژ هرمتیک

• عملیات ساخت ثانویه بر روی سرامیک ها مانند متالیزاسیون، آبکاری، پوشش، لعاب، اتصال، لحیم کاری، لحیم کاری

 

فن آوری های پردازش شیشه که ما با آنها آشنا هستیم عبارتند از:

• فشار دادن و دمیدن / دمیدن و دمیدن

• شیشه سازی

• شکل دهی لوله و میله شیشه ای

• پردازش شیشه ورق و شیشه شناور

• قالب گیری شیشه ای دقیق

• ساخت و آزمایش قطعات نوری شیشه ای (سنگ زنی، لپینگ، پرداخت)

• فرآیندهای ثانویه روی شیشه (مانند اچ کردن، پرداخت شعله، پرداخت شیمیایی…)

• مونتاژ اجزای شیشه ای، اتصال، لحیم کاری، لحیم کاری، تماس نوری، اتصال اپوکسی و پخت

 

قابلیت های تست محصول عبارتند از:

• تست اولتراسونیک

• بازرسی نافذ رنگ مرئی و فلورسنت

• تجزیه و تحلیل اشعه ایکس

• میکروسکوپ بازرسی بصری معمولی

• پروفیلومتری، تست زبری سطح

• تست گردی و اندازه گیری استوانه

• مقایسه کننده های نوری

• ماشین‌های اندازه‌گیری مختصات (CMM) با قابلیت چند سنسور

• تست رنگ و تفاوت رنگ، براقیت، تست مه

• تست های عملکرد الکتریکی و الکترونیکی (ویژگی های عایق و غیره)

• تست های مکانیکی (کشش، پیچش، فشار…)

• تست فیزیکی و خصوصیات (تراکم .... و غیره)

• دوچرخه سواری محیطی، پیری، تست شوک حرارتی

• تست مقاومت در برابر سایش

• XRD

• تست‌های شیمیایی مرطوب معمولی (مانند محیط‌های خورنده….. و غیره) و همچنین تست‌های تحلیلی ابزاری پیشرفته.

 

برخی از مواد اصلی سرامیکی که مهندسان ما در آنها تجربه دارند عبارتند از:

• آلومینا

• کوردیریت

• فورستریت

• MSZ (زیرکونیای تثبیت شده با منیزیم)

• گدازه درجه "A".

• مولایت

• استاتیت

• YTZP (زیرکونیای تثبیت شده ایتریا)

• ZTA (آلومینای سخت شده زیرکونیا)

• CSZ (زیرکونیای تثبیت شده سریا)

• سرامیک متخلخل

• کاربیدها

• نیتریدها

 

اگر بیشتر به توانایی های تولیدی ما به جای توانایی های مهندسی علاقه مند هستید، به شما توصیه می کنیم از سایت ساخت سفارشی ما دیدن کنید.http://www.agstech.net