Materialele ceramice sunt solide anorganice, nemetalice, preparate prin acțiunea încălzirii și răcirii ulterioare. Materialele ceramice pot avea o structură cristalină sau parțial cristalină sau pot fi amorfe (cum ar fi sticla). Cele mai comune ceramice sunt cristaline. Lucrările noastre se ocupă în principal de Ceramica Tehnică, cunoscută și sub denumirea de Ceramica de Inginerie, Ceramica Avansată sau Ceramica Specială. Exemple de aplicații ale ceramicii tehnice sunt sculele de tăiere, bilele ceramice în rulmenți cu bile, duzele pentru arzătoare cu gaz, protecția balistică, peleții de oxid de uraniu pentru combustibil nuclear, implanturile bio-medicale, paletele turbinei motoarelor cu reacție și conurile nasului de rachetă. Materiile prime nu includ, în general, argile. Pe de altă parte, sticla, deși nu este considerată ceramică, folosește aceleași și foarte asemănătoare metode de prelucrare și fabricare și testare ca și ceramica.

Folosind software avansat de proiectare și simulare și echipamente de laborator pentru materiale, AGS-Engineering oferă:

• Dezvoltarea formulărilor ceramice

• Selectarea materiei prime

• Proiectare și dezvoltare de produse ceramice (3D, design termic, design electromecanic...)

• Proiectarea procesului, fluxul instalației și amenajările

• Asistență de producție în domenii care includ ceramică avansată

• Selecția echipamentelor, proiectarea și dezvoltarea echipamentelor personalizate

• Procesare cu taxe, procese uscate și umede, consultanță și testare pentru proppant

• Servicii de testare pentru materiale și produse ceramice

• Servicii de proiectare, dezvoltare și testare pentru materiale din sticlă și produse finite

• Prototiparea și prototiparea rapidă a produselor avansate din ceramică sau sticlă

• Litigii și expertiză

 

Ceramica tehnică poate fi clasificată în trei categorii distincte de materiale:

• Oxizi: alumină, zirconiu

• Non-oxizi: carburi, boruri, nitruri, siliciuri

• Compozite: Armate cu particule, combinații de oxizi și neoxizi.

 

Fiecare dintre aceste clase poate dezvolta proprietăți materiale unice datorită faptului că ceramica tind să fie cristalină. Materialele ceramice sunt solide și inerte, casante, dure, puternice la compresiune, slabe la forfecare și tensiune. Ele rezistă la eroziunea chimică atunci când sunt supuse unui mediu acid sau caustic. Ceramica poate rezista în general la temperaturi foarte ridicate, care variază de la 1.000 °C la 1.600 °C (1.800 °F la 3.000 °F). Excepțiile includ materialele anorganice care nu includ oxigen, cum ar fi carbura de siliciu sau nitrura de siliciu.  Mulți oameni nu realizează că crearea unui produs din ceramică tehnică avansată este un efort solicitant care necesită mult mai multă muncă decât metalele sau polimerii. Fiecare tip de ceramică tehnică are proprietăți termice, mecanice și electrice specifice care pot varia semnificativ în funcție de mediul în care se află materialul și de condițiile în care este prelucrat. Chiar și procesul de fabricație a aceluiași tip de material ceramic tehnic își poate schimba drastic proprietățile.

 

Câteva aplicații populare ale ceramicii:

​

Ceramica este folosită la fabricarea cuțitelor industriale. Lamele cuțitelor din ceramică vor rămâne ascuțite mult mai mult decât cele ale cuțitelor din oțel, deși sunt mai fragile și pot fi sparte prin scăparea lui pe o suprafață tare. 

 

În sporturile cu motor, au devenit necesare o serie de acoperiri izolante durabile și ușoare, de exemplu pe galeriile de evacuare, din materiale ceramice.

 

Ceramica precum alumina și carbura de bor au fost folosite în vestele blindate balistice pentru a respinge focul puștilor de calibru mare. Astfel de plăci sunt cunoscute sub numele de Small Arms Protective Inserts (SAPI). Materiale similare sunt folosite pentru a proteja cabinele unor avioane militare, din cauza greutății reduse a materialului.

 

Bilele ceramice sunt folosite în unele rulmenți cu bile. Duritatea lor mai mare înseamnă că sunt mult mai puțin susceptibile la uzură și pot oferi mai mult de trei durate de viață. De asemenea, se deformează mai puțin sub sarcină, ceea ce înseamnă că au mai puțin contact cu pereții de reținere a rulmenților și se pot rula mai repede. În aplicațiile cu viteză foarte mare, căldura de la frecare în timpul rulării poate cauza probleme lagărelor metalici; probleme care sunt reduse prin utilizarea ceramicii. Ceramica este, de asemenea, mai rezistentă chimic și poate fi folosită în medii umede în care rulmenții din oțel ar rugini. Cele două dezavantaje majore ale utilizării ceramicii sunt un cost semnificativ mai mare și susceptibilitatea la deteriorare sub sarcini de șoc. În multe cazuri, proprietățile lor de izolare electrică pot fi valoroase și în rulmenți.

 

Materialele ceramice pot fi utilizate și în motoarele de automobile și echipamente de transport în viitor. Motoarele ceramice sunt realizate din materiale mai ușoare și nu necesită un sistem de răcire, permițând astfel o reducere majoră a greutății. Eficiența combustibilului motorului este, de asemenea, mai mare la temperaturi mai ridicate, așa cum arată teorema lui Carnot. Ca un dezavantaj, într-un motor metalic convențional, mare parte din energia eliberată din combustibil trebuie să fie disipată ca căldură reziduală pentru a preveni topirea pieselor metalice. Cu toate acestea, în ciuda tuturor acestor proprietăți de dorit, motoarele ceramice nu sunt în producție pe scară largă, deoarece fabricarea pieselor ceramice cu precizia și durabilitatea necesare este dificilă. Imperfecțiunile materialelor ceramice duc la fisuri, care pot duce la defecțiuni potențial periculoase ale echipamentelor. Astfel de motoare au fost demonstrate în setări de laborator, dar producția de masă nu este încă fezabilă cu tehnologia actuală.

 

Se lucrează la dezvoltarea pieselor ceramice pentru motoarele cu turbine cu gaz. În prezent, chiar și lamele din aliaje metalice avansate utilizate în secțiunea fierbinte a motoarelor necesită răcire și limitarea atentă a temperaturilor de funcționare. Motoarele cu turbină fabricate din ceramică ar putea funcționa mai eficient, oferind aeronavelor o rază de acțiune și o sarcină utilă mai mare pentru o cantitate stabilită de combustibil.

 

Materialele ceramice avansate sunt folosite pentru producerea carcasei de ceasuri. Materialul este preferat de utilizatori pentru greutatea sa redusă, rezistența la zgârieturi, durabilitatea, atingerea netedă și confortul la temperaturi scăzute în comparație cu carcasele metalice.

 

Bioceramica, cum ar fi implanturile dentare și oasele sintetice sunt un alt domeniu promițător. Hidroxiapatita, componenta minerală naturală a osului, a fost făcută sintetic dintr-o serie de surse biologice și chimice și poate fi transformată în materiale ceramice. Implanturile ortopedice realizate din aceste materiale se leagă ușor de oase și alte țesuturi din organism fără respingere sau reacții inflamatorii. Din acest motiv, ele sunt de mare interes pentru livrarea genelor și schelele de inginerie tisulară. Majoritatea ceramicii cu hidroxiapatită sunt foarte poroase și nu au rezistență mecanică și, prin urmare, sunt utilizate pentru a acoperi dispozitivele ortopedice metalice pentru a ajuta la formarea unei legături cu os sau numai ca umpluturi osoase. Ele sunt, de asemenea, folosite ca umpluturi pentru șuruburi ortopedice din plastic pentru a ajuta la reducerea inflamației și la creșterea absorbției acestor materiale plastice. Cercetările sunt în desfășurare pentru a produce materiale ceramice de hidroxiapatită nano-cristalină puternice și foarte dense pentru dispozitive ortopedice care suportă greutăți, înlocuind metalele străine și materialele ortopedice plastice cu un mineral osos sintetic, dar natural. În cele din urmă, aceste materiale ceramice pot fi folosite ca înlocuiri osoase sau cu încorporarea de colagen proteic, pot fi folosite ca oase sintetice.

 

Ceramica cristalină

Materialele ceramice cristaline nu sunt susceptibile de o gamă largă de procesări. Există în principal două metode generice de prelucrare - puneți ceramica în forma dorită, prin reacție in situ sau prin „formarea” pulberilor în forma dorită și apoi sinterizarea pentru a forma un corp solid. Tehnicile de formare a ceramicii includ modelarea manuală (incluzând uneori un proces de rotație numit „aruncare”), turnarea cu alunecare, turnarea cu bandă (folosită pentru fabricarea condensatoarelor ceramice foarte subțiri etc.), turnarea prin injecție, presarea uscată și alte variații._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Alte metode folosesc un hibrid între cele două abordări.

 

Ceramica necristalina

Ceramica necristalina, fiind sticla, se formeaza din topituri. Sticla este modelată atunci când este topit complet, prin turnare sau când se află într-o stare de vâscozitate asemănătoare caramelului, prin metode precum suflarea într-o matriță. Dacă tratamentele termice ulterioare fac ca sticla să devină parțial cristalină, materialul rezultat este cunoscut sub denumirea de sticlă ceramică.

 

Tehnologiile tehnice de prelucrare a ceramicii în care inginerii noștri au experiență sunt:

• Die Presing

• Presare la cald

• Presare izostatică

• Presare izostatică la cald

• Turnare cu alunecare și turnare cu scurgere

• Turnare cu bandă

• Formare prin extrudare

• Turnare prin injecție de joasă presiune

• Prelucrare verde

• Sinterizare și ardere

• Slefuire cu diamante

• Ansambluri de materiale ceramice, cum ar fi asamblarea ermetică

• Operațiuni secundare de producție pe ceramică, cum ar fi metalizarea, placarea, acoperirea, glazura, îmbinarea, lipirea, lipirea

 

Tehnologiile de prelucrare a sticlei cu care suntem familiarizați includ:

• Apăsați și suflați / suflați și suflați

• Suflarea sticlei

• Formarea tuburilor de sticlă și a tijei

• Prelucrare a sticlei și a sticlei flotante

• Turnare de precizie a sticlei

• Fabricarea și testarea componentelor optice din sticlă (slefuire, lepare, lustruire)

• Procese secundare pe sticlă (cum ar fi gravarea, lustruirea cu flacără, lustruirea chimică...)

• Asamblare componente de sticlă, îmbinare, lipire, lipire, contact optic, atașare și întărire epoxidice

 

Capacitățile de testare a produsului includ:

• Testare cu ultrasunete

• Inspecție vizibilă și fluorescentă a vopselelor penetrante

• Analiza cu raze X

• Microscopie de inspecție vizuală convențională

• Profilometrie, Test de rugozitate a suprafeței

• Testarea rotunjimii și măsurarea cilindricității

• Comparatoare optice

• Mașini de măsurat coordonate (CMM) cu capacități multi-senzor

• Testare de culoare și diferență de culoare, teste de luciu, ceață

• Teste de performanță electrică și electronică (proprietăți de izolare... etc.)

• Încercări mecanice (întindere, torsiune, compresie...)

• Testare fizică și caracterizare (densitate... etc.)

• Ciclism de mediu, îmbătrânire, teste de șoc termic

• Test de rezistență la uzură

• XRD

• Teste chimice umede convenționale (cum ar fi medii corozive…..etc.), precum și teste analitice instrumentale avansate.

 

Unele materiale ceramice majore în care inginerii noștri au experiență includ:

• Alumină

• Cordierit

• Forsterite

• MSZ (zirconiu stabilizat cu magnezie)

• Lavă de gradul „A”.

• Mullit

• Steatită

• YTZP (Zirconiu stabilizat cu Yttria)

• ZTA (Alumină întărită cu zirconiu)

• CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

• Ceramica poroasa

• Carburi

• Nitruri

 

Dacă sunteți mai interesat de capabilitățile noastre de producție în loc de capabilitățile de inginerie, vă recomandăm să vizitați site-ul nostru de producție personalizathttp://www.agstech.net