Keramische materialen zijn anorganische, niet-metalen vaste stoffen die worden bereid door verhitting en daaropvolgende koeling. Keramische materialen kunnen een kristallijne of gedeeltelijk kristallijne structuur hebben, of kunnen amorf zijn (zoals glas). De meest voorkomende keramiek is kristallijn. Ons werk houdt zich voornamelijk bezig met Technical Ceramics, ook wel Engineering Ceramic, Advanced Ceramic of Special Ceramics genoemd. Voorbeelden van toepassingen van technisch keramiek zijn snijgereedschappen, keramische kogels in kogellagers, gasbrandersproeiers, ballistische bescherming, uraniumoxidekorrels voor kernbrandstof, biomedische implantaten, straalmotorturbinebladen en raketneuskegels. De grondstoffen bevatten in het algemeen geen klei. Glas daarentegen, hoewel het niet als keramiek wordt beschouwd, gebruikt dezelfde en zeer vergelijkbare verwerkings- en productie- en testmethoden als keramiek.

Met behulp van geavanceerde ontwerp- en simulatiesoftware en materiaallaboratoriumapparatuur biedt AGS-Engineering:

• Ontwikkeling van keramische formuleringen

• Selectie van grondstoffen:

• Ontwerp & ontwikkeling van keramische producten (3D, thermisch ontwerp, elektromechanisch ontwerp…)

• Procesontwerp, installatiestroom en lay-outs

• Productieondersteuning op gebieden met geavanceerde keramiek

• Apparatuurselectie, ontwerp en ontwikkeling van aangepaste apparatuur

• Tolverwerking, droge en natte processen, advies en testen van proppant

• Testdiensten voor keramische materialen en producten

• Ontwerp & ontwikkeling en testdiensten voor glasmaterialen en afgewerkte producten

• Prototyping & Rapid Prototyping van geavanceerde keramische of glasproducten

• Rechtszaken en getuige-deskundige

 

Technische keramiek kan worden ingedeeld in drie verschillende materiaalcategorieën:

• Oxiden: aluminiumoxide, zirkoniumoxide

• Niet-oxiden: Carbiden, boriden, nitriden, siliciden

• Composieten: Met deeltjes versterkt, combinaties van oxiden en niet-oxiden.

 

Elk van deze klassen kan unieke materiaaleigenschappen ontwikkelen dankzij het feit dat keramiek de neiging heeft kristallijn te zijn. Keramische materialen zijn solide en inert, bros, hard, sterk in compressie, zwak in afschuiving en spanning. Ze zijn bestand tegen chemische erosie wanneer ze worden blootgesteld aan een zure of bijtende omgeving. Keramiek is over het algemeen bestand tegen zeer hoge temperaturen die variëren van 1000 ° C tot 1600 ° C (1800 ° F tot 3000 ° F). Uitzonderingen zijn anorganische materialen die geen zuurstof bevatten, zoals siliciumcarbide of siliciumnitride.  Veel mensen realiseren zich niet dat het maken van een product uit geavanceerde technische keramiek een veeleisende onderneming is die aanzienlijk meer werk vereist dan metalen of polymeren. Elk type technisch keramiek heeft specifieke thermische, mechanische en elektrische eigenschappen die aanzienlijk kunnen variëren, afhankelijk van de omgeving waarin het materiaal zich bevindt en de omstandigheden waarin het wordt verwerkt. Zelfs het fabricageproces van exact hetzelfde type technisch keramisch materiaal kan de eigenschappen ervan drastisch veranderen.

 

Enkele populaire toepassingen van keramiek:

​

Keramiek wordt gebruikt bij de vervaardiging van industriële messen. Messen van keramische messen blijven veel langer scherp dan die van stalen messen, hoewel het brozer is en kan worden gebroken door het op een hard oppervlak te laten vallen. 

 

In de autosport is een reeks duurzame en lichtgewicht isolerende coatings noodzakelijk geworden, bijvoorbeeld op uitlaatspruitstukken, gemaakt van keramische materialen.

 

Keramiek zoals aluminiumoxide en boorcarbide zijn gebruikt in ballistische gepantserde vesten om geweervuur van groot kaliber af te weren. Dergelijke platen staan bekend als Small Arms Protective Inserts (SAPI). Vergelijkbaar materiaal wordt gebruikt om cockpits van sommige militaire vliegtuigen te beschermen, vanwege het lage gewicht van het materiaal.

 

In sommige kogellagers worden keramische kogels gebruikt. Door hun hogere hardheid zijn ze veel minder onderhevig aan slijtage en kunnen ze een meer dan drievoudige levensduur bieden. Ze vervormen ook minder onder belasting, waardoor ze minder contact hebben met de dragende keerwanden en sneller kunnen rollen. Bij toepassingen met zeer hoge snelheden kan wrijvingswarmte tijdens het rollen problemen veroorzaken voor metalen lagers; problemen die worden verminderd door het gebruik van keramiek. Keramiek is ook chemisch bestendiger en kan worden gebruikt in natte omgevingen waar stalen lagers zouden roesten. De twee belangrijkste nadelen van het gebruik van keramiek zijn de aanzienlijk hogere kosten en de gevoeligheid voor schade onder schokbelastingen. In veel gevallen kunnen hun elektrisch isolerende eigenschappen ook waardevol zijn in lagers.

 

Keramische materialen kunnen in de toekomst ook worden gebruikt in motoren van auto's en transportmiddelen. Keramische motoren zijn gemaakt van lichtere materialen en hebben geen koelsysteem nodig, waardoor een grote gewichtsbesparing mogelijk is. Het brandstofverbruik van de motor is ook hoger bij hogere temperaturen, zoals blijkt uit de stelling van Carnot. Een nadeel is dat in een conventionele metalen motor veel van de energie die vrijkomt uit de brandstof moet worden afgevoerd als afvalwarmte om het smelten van de metalen onderdelen te voorkomen. Ondanks al deze gewenste eigenschappen worden keramische motoren echter niet op grote schaal geproduceerd, omdat het moeilijk is om keramische onderdelen met de vereiste precisie en duurzaamheid te vervaardigen. Onvolkomenheden in de keramische materialen leiden tot scheuren, wat kan leiden tot potentieel gevaarlijke apparatuurstoringen. Dergelijke motoren zijn in laboratoriumomgevingen gedemonstreerd, maar massaproductie is met de huidige technologie nog niet haalbaar.

 

Er wordt gewerkt aan de ontwikkeling van keramische onderdelen voor gasturbinemotoren. Momenteel vereisen zelfs bladen gemaakt van geavanceerde metaallegeringen die worden gebruikt in het hete gedeelte van de motoren koeling en zorgvuldige beperking van de bedrijfstemperaturen. Turbinemotoren gemaakt van keramiek kunnen efficiënter werken, waardoor vliegtuigen een groter bereik en een groter laadvermogen krijgen voor een bepaalde hoeveelheid brandstof.

 

Voor de productie van horlogekasten worden geavanceerde keramische materialen gebruikt. Het materiaal heeft de voorkeur van gebruikers vanwege het lichte gewicht, de krasbestendigheid, duurzaamheid, soepele aanraking en comfort bij lage temperaturen in vergelijking met metalen behuizingen.

 

Biokeramiek, zoals tandheelkundige implantaten en synthetische botten, is een ander veelbelovend gebied. Hydroxyapatiet, de natuurlijke minerale component van bot, is synthetisch gemaakt uit een aantal biologische en chemische bronnen en kan worden gevormd tot keramische materialen. Orthopedische implantaten die van deze materialen zijn gemaakt, hechten gemakkelijk aan bot en andere weefsels in het lichaam zonder afstoting of ontstekingsreacties. Hierdoor zijn ze van groot belang voor genafgifte en weefselengineeringsteigers. De meeste hydroxyapatietkeramieken zijn zeer poreus en hebben geen mechanische sterkte en worden daarom gebruikt om metalen orthopedische apparaten te coaten om te helpen bij het vormen van een binding met bot of alleen als botvullers. Ze worden ook gebruikt als vulmiddel voor orthopedische plastic schroeven om de ontsteking te verminderen en de opname van deze plastic materialen te vergroten. Er wordt onderzoek gedaan naar de productie van sterke en zeer dichte nanokristallijne hydroxyapatiet-keramische materialen voor orthopedische gewichtdragende apparaten, waarbij vreemde metalen en plastic orthopedische materialen worden vervangen door een synthetisch, maar natuurlijk voorkomend botmineraal. Uiteindelijk kunnen deze keramische materialen worden gebruikt als botvervangers of met de opname van eiwitcollagenen, ze kunnen worden gebruikt als synthetische botten.

 

Kristallijn keramiek

Kristallijne keramische materialen zijn niet vatbaar voor een groot aantal bewerkingen. Er zijn hoofdzakelijk twee algemene verwerkingsmethoden - het keramiek in de gewenste vorm brengen, door reactie in situ, of door poeders in de gewenste vorm te "vormen" en vervolgens te sinteren om een vast lichaam te vormen. Keramische vormingstechnieken omvatten met de hand vormgeven (soms inclusief een rotatieproces dat "gooien" wordt genoemd), slipgieten, tapegieten (gebruikt voor het maken van zeer dunne keramische condensatoren, enz.), spuitgieten, droogpersen en andere variaties._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Andere methoden gebruiken een hybride tussen de twee benaderingen.

 

Niet-kristallijn keramiek

Niet-kristallijn keramiek, dat glas is, wordt gevormd uit smelt. Het glas wordt gevormd wanneer het volledig gesmolten is, door gieten of in een staat van toffee-achtige viscositeit, door methoden zoals blazen in een mal. Als latere warmtebehandelingen ervoor zorgen dat dit glas gedeeltelijk kristallijn wordt, staat het resulterende materiaal bekend als glaskeramiek.

 

De technische keramische verwerkingstechnologieën waarin onze ingenieurs ervaring hebben, zijn:

• Sterven persen

• Heet persen

• Isostatische persing

• Heet isostatisch persen

• Slipgieten en afvoergieten

• Tape gieten

• Extrusie Vormen

• Lagedruk spuitgieten

• Groene bewerking

• Sinteren en bakken

• Diamant Slijpen

• Assemblages van keramische materialen zoals hermetische montage

• Secundaire fabricagebewerkingen op keramiek zoals metalliseren, plateren, coaten, glazuren, verbinden, solderen, solderen

 

Glasverwerkingstechnologieën die we kennen, zijn onder meer:

• Druk en blaas / Blaas en blaas

• Glas blazen

• Glazen buis en staafvorming

• Verwerking van plaatglas en floatglas

• Precisieglasgieten

• Productie en testen van optische componenten van glas (slijpen, leppen, polijsten)

• Secundaire processen op glas (zoals etsen, vlampolijsten, chemisch polijsten...)

• Assemblage van glascomponenten, verbinden, solderen, solderen, optisch contact maken, bevestigen en uitharden op epoxybasis

 

Producttestmogelijkheden omvatten:

• Ultrasoon testen

• Zichtbare en fluorescerende kleurstof penetrant inspectie

• Röntgenanalyse

• Conventionele visuele inspectiemicroscopie

• Profilometrie, oppervlakteruwheidstest

• Rondheidstesten & cilindrische metingen

• optische vergelijkers

• Coördinatenmeetmachines (CMM) met multisensormogelijkheden

• Kleurtesten en kleurverschil-, glans-, waastests

• Elektrische en elektronische prestatietests (isolatie-eigenschappen ... enz.)

• Mechanische tests (trek, torsie, compressie...)

• Fysieke tests en karakterisering (Dichtheid ... enz.)

• Omgevingscyclus, veroudering, thermische schoktesten

• Slijtvastheidstest

• XRD

• Conventionele natte chemische tests (zoals corrosieve omgevingen ... enz.) evenals geavanceerde instrumentele analytische tests.

 

Enkele belangrijke keramische materialen waar onze ingenieurs ervaring mee hebben, zijn onder meer:

• aluminiumoxide

• Cordieriet

• Forsteriet

• MSZ (Magnesia-gestabiliseerd zirkoniumoxide)

• Graad "A" Lava

• Mulliet

• Speksteen

• YTZP (Yttria-gestabiliseerd zirkoniumoxide)

• ZTA (Zirkoniumoxide gehard aluminiumoxide)

• CSZ (Ceria gestabiliseerd zirkonium)

• Poreuze Keramiek

• Carbiden

• nitriden

 

Als u vooral geïnteresseerd bent in onze productiemogelijkheden in plaats van technische mogelijkheden, raden we u aan onze aangepaste productiesite te bezoekenhttp://www.agstech.net