Керамічні матеріали - це неорганічні неметалічні тверді речовини, отримані під дією нагрівання та подальшого охолодження. Керамічні матеріали можуть мати кристалічну або частково кристалічну структуру або можуть бути аморфними (наприклад, скло). Найбільш поширена кераміка — кристалічна. Наша робота в основному стосується технічної кераміки, також відомої як інженерна кераміка, вдосконалена кераміка або спеціальна кераміка. Прикладами застосування технічної кераміки є ріжучі інструменти, керамічні кульки в шарикопідшипниках, сопла газових пальників, балістичний захист, гранули оксиду урану для ядерного палива, біомедичні імплантати, лопатки турбін реактивних двигунів і носові конуси ракет. Сировина, як правило, не містить глин. З іншого боку, скло, навіть якщо воно не вважається керамікою, використовує ті самі й дуже схожі методи обробки, виробництва та тестування, що й кераміка.

Використовуючи сучасне програмне забезпечення для проектування та моделювання та лабораторне обладнання для матеріалів, AGS-Engineering пропонує:

• Розробка керамічних рецептур

• Вибір сировини

• Проектування та розробка керамічних виробів (3D, тепловий дизайн, електромеханічний дизайн…)

• Проектування процесу, потік заводу та макети

• Підтримка виробництва в областях, які включають передову кераміку

• Підбір обладнання, дизайн і розробка індивідуального обладнання

• Платна обробка, сухі та мокрі процеси, консультації та випробування проппантів

• Послуги з тестування керамічних матеріалів і виробів

• Послуги з проектування, розробки та тестування скляних матеріалів і готової продукції

• Прототипування та швидке створення прототипів сучасних керамічних або скляних виробів

• Судовий процес і свідок-експерт

 

Технічну кераміку можна розділити на три категорії матеріалів:

• Оксиди: глинозем, цирконій

• Неоксиди: карбіди, бориди, нітриди, силіциди

• Композити: посилені частинками, комбінації оксидів і неоксидів.

 

Кожен із цих класів може розвивати унікальні властивості матеріалу завдяки тому факту, що кераміка має тенденцію бути кристалічною. Керамічні матеріали тверді та інертні, крихкі, тверді, міцні на стиск, слабкі на зсув і розтяг. Вони витримують хімічну ерозію під впливом кислого або їдкого середовища. Як правило, кераміка може витримувати дуже високі температури від 1000 °C до 1600 °C (від 1800 °F до 3000 °F). Винятком є неорганічні матеріали, які не містять кисню, наприклад карбід або нітрид кремнію.  Багато людей не усвідомлюють, що створення виробу з передової технічної кераміки є складною працею, яка вимагає значно більше роботи, ніж метали чи полімери. Кожен вид технічної кераміки має певні термічні, механічні та електричні властивості, які можуть істотно відрізнятися в залежності від середовища, в якому знаходиться матеріал, і умов, в яких він обробляється. Навіть процес виготовлення точно такого ж виду технічної кераміки може кардинально змінити її властивості.

 

Деякі популярні застосування кераміки:

​

У виробництві промислових ножів використовується кераміка. Леза керамічних ножів залишаються гострими набагато довше, ніж леза сталевих, хоча вони більш крихкі, і їх можна зламати, впустивши на тверду поверхню. 

 

У автоспорті стала необхідною серія міцних і легких ізоляційних покриттів, наприклад, на випускних колекторах, виготовлених з керамічних матеріалів.

 

Таку кераміку, як глинозем і карбід бору, використовували в балістичних броньованих жилетах для відбиття вогню з великокаліберної рушниці. Такі пластини відомі як захисні вставки для стрілецької зброї (SAPI). Подібний матеріал використовується для захисту кабін деяких військових літаків через малу вагу матеріалу.

 

У деяких шарикопідшипниках використовуються керамічні кульки. Їх вища твердість означає, що вони набагато менш сприйнятливі до зносу та можуть запропонувати більше ніж потрійний термін служби. Вони також менше деформуються під навантаженням, тобто мають менше контакту з опорними стінками підшипників і можуть котитися швидше. На дуже високій швидкості тепло від тертя під час кочення може спричинити проблеми з металевими підшипниками; проблеми, які зменшуються завдяки використанню кераміки. Кераміка також більш хімічно стійка і може використовуватися у вологому середовищі, де сталеві підшипники можуть іржавіти. Двома основними недоліками використання кераміки є значно висока вартість і схильність до пошкоджень під ударними навантаженнями. У багатьох випадках їх електроізоляційні властивості також можуть бути цінними для підшипників.

 

Керамічні матеріали також можуть використовуватися в двигунах автомобілів і транспортного обладнання в майбутньому. Керамічні двигуни виготовлені з легших матеріалів і не потребують системи охолодження, що дозволяє значно зменшити вагу. Як показує теорема Карно, ефективність палива двигуна також вище при вищих температурах. Як недолік у звичайному металевому двигуні велика частина енергії, що виділяється з палива, повинна розсіюватися як відпрацьоване тепло, щоб запобігти розплавленню металевих частин. Однак, незважаючи на всі ці бажані властивості, керамічні двигуни не мають широкого виробництва, оскільки виготовлення керамічних деталей із необхідною точністю та довговічністю є складним. Недосконалість керамічних матеріалів призводить до тріщин, що може призвести до потенційно небезпечної поломки обладнання. Такі двигуни були продемонстровані в лабораторних умовах, але масове виробництво поки що неможливе за сучасних технологій.

 

Ведуться роботи з розробки керамічних деталей для газотурбінних двигунів. В даний час навіть лопаті з передових металевих сплавів, які використовуються в гарячій секції двигунів, потребують охолодження та ретельного обмеження робочих температур. Турбінні двигуни, виготовлені з кераміки, могли працювати ефективніше, надаючи літакам більшу дальність і корисне навантаження за встановлену кількість палива.

 

Для виготовлення корпусів годинників використовуються сучасні керамічні матеріали. Користувачі віддають перевагу цьому матеріалу за його легку вагу, стійкість до подряпин, довговічність, гладкість на дотик і комфорт при низьких температурах порівняно з металевими корпусами.

 

Біокераміка, така як зубні імплантати та синтетичні кістки, є ще одним перспективним напрямком. Гідроксиапатит, природний мінеральний компонент кістки, був виготовлений синтетичним шляхом з ряду біологічних і хімічних джерел і може бути сформований у керамічні матеріали. Ортопедичні імплантати, виготовлені з цих матеріалів, легко з’єднуються з кісткою та іншими тканинами в організмі без відторгнення або запальних реакцій. Через це вони представляють великий інтерес для доставки генів і тканинної інженерії. Більшість гідроксиапатитової кераміки є дуже пористою та не має механічної міцності, тому використовується для покриття металевих ортопедичних пристроїв для сприяння формуванню зв’язку з кісткою або лише як наповнювач кістки. Вони також використовуються як наповнювачі для ортопедичних пластикових гвинтів, щоб допомогти зменшити запалення та збільшити поглинання цих пластикових матеріалів. Тривають дослідження для виробництва міцних і дуже щільних нанокристалічних гідроксиапатитних керамічних матеріалів для ортопедичних опорних пристроїв, замінюючи сторонні металеві та пластикові ортопедичні матеріали синтетичним, але природним кістковим мінералом. Зрештою, ці керамічні матеріали можуть бути використані як замінники кісток або з додаванням білкових колагенів, вони можуть бути використані як синтетичні кістки.

 

Кристалічна кераміка

Кристалічні керамічні матеріали не піддаються широкій обробці. В основному існують два загальні методи обробки: надання кераміці бажаної форми шляхом реакції на місці або шляхом «формування» порошків у бажану форму, а потім спікання для формування твердого тіла. Техніки формування кераміки включають ручне формування (іноді включає процес обертання, що називається «киданням»), шликерне лиття, лиття стрічкою (використовується для виготовлення дуже тонких керамічних конденсаторів тощо), лиття під тиском, сухе пресування та інші варіанти._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Інші методи використовують гібрид між двома підходами.

 

Некристалічна кераміка

Некристалічна кераміка, будучи склом, утворюється з розплавів. Скло формують, коли воно повністю розплавлене, шляхом лиття, або коли воно має в’язкість, схожу на ірис, за допомогою таких методів, як видування у форму. Якщо подальша термічна обробка призведе до того, що це скло стане частково кристалічним, отриманий матеріал відомий як склокераміка.

 

Технології обробки технічної кераміки, в яких наші інженери мають досвід, це:

• Штампування

• Гаряче пресування

• Ізостатичне пресування

• Гаряче ізостатичне пресування

• Шликерне лиття та дренажне лиття

• Кастинг стрічки

• Екструзійне формування

• Лиття під тиском під тиском

• Зелена обробка

• Спікання та випал

• Алмазне шліфування

• Компоненти з керамічних матеріалів, такі як герметичні вузли

• Вторинні виробничі операції з керамікою, такі як металізація, покриття, нанесення покриттів, глазурування, з’єднання, паяння, пайка

 

Технології обробки скла, з якими ми знайомі, включають:

• Натисніть і подуйте / Blow and Blow

• Склодув

• Формування скляної трубки та стрижня

• Обробка листового та флоат-скла

• Прецизійне формування скла

• Виробництво та випробування скляних оптичних компонентів (шліфування, притирка, полірування)

• Вторинні процеси на склі (такі як травлення, полум’яне полірування, хімічне полірування…)

• Складання скляних компонентів, з’єднання, паяння, пайка, оптичний контакт, епоксидне прикріплення та затвердіння

 

Можливості тестування продукту включають:

• Ультразвуковий контроль

• Пенетрантна перевірка видимих і флуоресцентних барвників

• рентгенівський аналіз

• Традиційна візуальна мікроскопія

• Профільометрія, перевірка шорсткості поверхні

• Тестування круглості та вимірювання циліндричності

• Оптичні компаратори

• Координатно-вимірювальні машини (КВМ) з можливостями кількох датчиків

• Тестування кольору та різниці кольорів, блиску, матовості

• Випробування електричних та електронних характеристик (властивості ізоляції… тощо)

• Механічні випробування (на розтяг, кручення, стиск…)

• Фізичне тестування та характеристика (щільність… тощо)

• Екологічний цикл, старіння, випробування на термічний удар

• Тест на зносостійкість

• XRD

• Звичайні вологі хімічні випробування (такі як корозійне середовище….. тощо), а також розширені інструментальні аналітичні випробування.

 

Наші інженери мають досвід роботи з основними керамічними матеріалами:

• Глинозем

• Кордієрит

• Форстерит

• MSZ (стабілізований магнезієм цирконій)

• Лава класу "А".

• Муліт

• Стеатит

• YTZP (ітрієм стабілізований діоксид цирконію)

• ZTA (загартований оксид цирконію)

• CSZ (церієм, стабілізований діоксид цирконію)

• Пориста кераміка

• Карбіди

• Нітриди

 

Якщо вас більше цікавлять наші виробничі можливості, а не інженерні можливості, ми рекомендуємо вам відвідати наш сайт індивідуального виробництваhttp://www.agstech.net