Керамические материалы представляют собой неорганические, неметаллические твердые вещества, полученные под действием нагревания и последующего охлаждения. Керамические материалы могут иметь кристаллическую или частично кристаллическую структуру или могут быть аморфными (например, стекло). Наиболее распространенная керамика является кристаллической. Наша работа в основном связана с технической керамикой, также известной как инженерная керамика, передовая керамика или специальная керамика. Примерами применения технической керамики являются режущие инструменты, керамические шарики в шарикоподшипниках, сопла газовых горелок, баллистическая защита, таблетки из оксида урана для ядерного топлива, биомедицинские имплантаты, лопатки турбин реактивных двигателей и носовые обтекатели ракет. Сырье обычно не включает глины. С другой стороны, стекло, хотя и не считается керамикой, использует те же и очень похожие методы обработки, производства и испытаний, что и керамика.

Используя передовое программное обеспечение для проектирования и моделирования и лабораторное оборудование материалов, АГС-Инжиниринг предлагает:

• Разработка рецептур керамики

• Выбор сырья

• Проектирование и разработка керамических изделий (3D, тепловое проектирование, электромеханическое проектирование…)

• Проектирование процесса, технологический процесс и компоновка

• Поддержка производства в областях, включающих современную керамику

• Подбор оборудования, проектирование и разработка индивидуального оборудования

• Переработка давальческих материалов, Сухие и мокрые процессы, Консультации и испытания проппантов

• Услуги по испытанию керамических материалов и изделий

• Услуги по проектированию, разработке и тестированию стеклянных материалов и готовых изделий

• Прототипирование и быстрое прототипирование передовых керамических или стеклянных изделий

• Судебный процесс и свидетель-эксперт

 

Техническую керамику можно разделить на три категории материалов:

• Оксиды: глинозем, цирконий

• Неоксиды: карбиды, бориды, нитриды, силициды

• Композиты: армированные частицами, комбинации оксидов и неоксидов.

 

Каждый из этих классов может развивать уникальные свойства материала благодаря тому факту, что керамика имеет тенденцию быть кристаллической. Керамические материалы твердые и инертные, хрупкие, твердые, прочные на сжатие, слабые на сдвиг и растяжение. Они выдерживают химическую эрозию в кислой или едкой среде. Керамика обычно может выдерживать очень высокие температуры в диапазоне от 1000 ° C до 1600 ° C (от 1800 ° F до 3000 ° F). Исключения составляют неорганические материалы, не содержащие кислород, такие как карбид кремния или нитрид кремния.  Многие люди не осознают, что создание продукта из высокотехнологичной технической керамики требует значительно больше усилий, чем металлы или полимеры. Каждый тип технической керамики имеет определенные тепловые, механические и электрические свойства, которые могут существенно различаться в зависимости от среды, в которой находится материал, и условий, в которых он обрабатывается. Даже процесс изготовления одного и того же технического керамического материала может кардинально изменить его свойства.

 

Некоторые популярные области применения керамики:

​

Керамика используется в производстве промышленных ножей. Лезвия керамических ножей будут оставаться острыми намного дольше, чем у стальных, хотя они более хрупкие и могут сломаться, если уронить их на твердую поверхность. 

 

В автоспорте стали необходимы прочные и легкие изоляционные покрытия, например, на выпускных коллекторах из керамических материалов.

 

Керамика, такая как глинозем и карбид бора, использовалась в баллистических бронежилетах для отражения огня крупнокалиберных винтовок. Такие пластины известны как защитные вставки для стрелкового оружия (SAPI). Подобный материал используется для защиты кабин некоторых военных самолетов из-за малого веса материала.

 

В некоторых шарикоподшипниках используются керамические шарики. Их более высокая твердость означает, что они гораздо менее подвержены износу и могут обеспечить более чем трехкратный срок службы. Они также меньше деформируются под нагрузкой, а это означает, что они имеют меньший контакт с опорными стенками подшипника и могут катиться быстрее. При очень высоких скоростях тепло от трения во время качения может вызвать проблемы с металлическими подшипниками; проблемы, которые уменьшаются при использовании керамики. Керамика также более химически устойчива и может использоваться во влажной среде, где стальные подшипники могут ржаветь. Двумя основными недостатками использования керамики являются значительно более высокая стоимость и подверженность повреждениям при ударных нагрузках. Во многих случаях их электроизоляционные свойства также могут быть полезны в подшипниках.

 

В будущем керамические материалы могут также использоваться в двигателях автомобилей и транспортной техники. Керамические двигатели изготовлены из более легких материалов и не требуют системы охлаждения, что позволяет значительно снизить вес. Топливная эффективность двигателя также выше при более высоких температурах, как показывает теорема Карно. Недостатком обычного металлического двигателя является то, что большая часть энергии, выделяемой топливом, должна рассеиваться в виде отработанного тепла, чтобы предотвратить расплавление металлических частей. Однако, несмотря на все эти желательные свойства, керамические двигатели не получили широкого распространения, поскольку изготовление керамических деталей с требуемой точностью и долговечностью затруднено. Дефекты керамических материалов приводят к трещинам, что может привести к потенциально опасному отказу оборудования. Такие двигатели были продемонстрированы в лабораторных условиях, но массовое производство пока невозможно с современными технологиями.

 

Ведутся работы по разработке керамических деталей для газотурбинных двигателей. В настоящее время даже лопатки из передовых металлических сплавов, используемые в горячей части двигателей, требуют охлаждения и тщательного ограничения рабочих температур. Турбинные двигатели, изготовленные из керамики, могли бы работать более эффективно, давая самолетам большую дальность полета и полезную нагрузку при заданном количестве топлива.

 

Для изготовления корпусов часов используются современные керамические материалы. Пользователи предпочитают этот материал за его легкий вес, устойчивость к царапинам, долговечность, гладкость на ощупь и удобство при низких температурах по сравнению с металлическими корпусами.

 

Биокерамика, такая как зубные имплантаты и синтетические кости, является еще одной перспективной областью. Гидроксиапатит, природный минеральный компонент кости, был получен синтетическим путем из ряда биологических и химических источников и может быть преобразован в керамические материалы. Ортопедические имплантаты, изготовленные из этих материалов, легко прикрепляются к костям и другим тканям организма без отторжения или воспалительных реакций. Из-за этого они представляют большой интерес для доставки генов и каркасов тканевой инженерии. Большинство гидроксиапатитовых керамических материалов очень пористые и не обладают механической прочностью, поэтому их используют для покрытия металлических ортопедических устройств, чтобы улучшить сцепление с костью, или только в качестве костных наполнителей. Они также используются в качестве наполнителей для ортопедических пластиковых винтов, чтобы помочь уменьшить воспаление и увеличить абсорбцию этих пластиковых материалов. Продолжаются исследования по производству прочных и очень плотных нанокристаллических гидроксиапатитовых керамических материалов для ортопедических устройств, несущих вес, с заменой инородных металлических и пластиковых ортопедических материалов синтетическим, но встречающимся в природе костным минералом. В конечном счете, эти керамические материалы могут быть использованы в качестве заменителей костей или с включением белковых коллагенов, они могут быть использованы в качестве синтетических костей.

 

Кристаллическая керамика

Кристаллические керамические материалы не поддаются широкому спектру обработки. В основном существует два основных метода обработки: придание керамике желаемой формы путем реакции на месте или путем «формирования» порошков в желаемую форму с последующим спеканием для формирования твердого тела. Методы формования керамики включают ручное формование (иногда включая процесс вращения, называемый «выбрасыванием»), шликерное литье, ленточное литье (используется для изготовления очень тонких керамических конденсаторов и т. д.), литье под давлением, сухое прессование и другие варианты._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ В других методах используется гибрид двух подходов.

 

Некристаллическая керамика

Некристаллическая керамика, являющаяся стеклом, образуется из расплавов. Стекло формуется либо в полностью расплавленном состоянии путем литья, либо в состоянии вязкости, похожей на ириску, с помощью таких методов, как выдувание в форму. Если более поздняя термическая обработка приводит к тому, что это стекло становится частично кристаллическим, полученный материал известен как стеклокерамика.

 

Технологии обработки технической керамики, в которых наши инженеры имеют опыт:

• Прессование штампов

• Горячее прессование

• Изостатическое прессование

• Горячее изостатическое прессование

• Шликерное литье и дренажное литье

• Кастинг ленты

• Экструзионное формование

• Литье под низким давлением

• Зеленая обработка

• Спекание и обжиг

• Алмазное шлифование

• Сборки керамических материалов, такие как герметичная сборка

• Вторичные производственные операции с керамикой, такие как металлизация, гальваническое покрытие, покрытие, остекление, соединение, пайка, пайка.

 

Известные нам технологии обработки стекла включают:

• Нажми и дуй / дуй и дуй

• Выдувание стекла

• Формование стеклянных трубок и стержней

• Обработка листового и флоат-стекла

• Прецизионное формование стекла

• Изготовление и испытание стеклянных оптических компонентов (шлифовка, притирка, полировка)

• Вторичные процессы на стекле (такие как травление, полировка пламенем, химическая полировка…)

• Сборка стеклянных компонентов, соединение, пайка, пайка пайкой, оптический контакт, прикрепление и отверждение эпоксидной смолы

 

Возможности тестирования продукта включают в себя:

• Ультразвуковой контроль

• Видимая и флуоресцентная проникающая инспекция

• Рентгеновский анализ

• Обычная визуальная инспекционная микроскопия

• Профилометрия, испытание на шероховатость поверхности

• Испытание на округлость и измерение цилиндричности

• Оптические компараторы

• Координатно-измерительные машины (КИМ) с мультисенсорными возможностями

• Тестирование цвета и цветоразличие, тесты на глянец, матовость

• Испытания электрических и электронных характеристик (изоляционные свойства… и т. д.)

• Механические испытания (на растяжение, кручение, сжатие…)

• Физические испытания и характеристики (плотность… и т. д.)

• Экологический цикл, старение, испытание на термический удар

• Испытание на износостойкость

• XRD

• Обычные влажные химические тесты (такие как агрессивные среды…..и т. д.), а также расширенные инструментальные аналитические тесты.

 

Некоторые основные керамические материалы, с которыми имеют опыт наши инженеры, включают:

• Глинозем

• кордиерит

• Форстерит

• MSZ (оксид циркония, стабилизированный магнезией)

• Лава класса «А»

• муллит

• стеатит

• YTZP (оксид циркония, стабилизированный иттрием)

• ZTA (циркониевый закаленный оксид алюминия)

• CSZ (оксид циркония, стабилизированный церием)

• Пористая керамика

• Карбиды

• нитриды

 

Если вас в основном интересуют наши производственные возможности, а не инженерные возможности, мы рекомендуем вам посетить нашу индивидуальную производственную площадку.http://www.agstech.net