top of page
Design & Development & Testing of Ceramic and Glass Materials

Vật liệu gốm và thủy tinh có thể chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt mà không bị xuống cấp trong nhiều years, nhiều thập kỷ và thế kỷ

Thiết kế & Phát triển & Thử nghiệm Vật liệu Gốm và Thủy tinh

Vật liệu gốm là chất rắn vô cơ, phi kim loại được điều chế bằng tác động của quá trình nung nóng và làm nguội sau đó. Vật liệu gốm có thể có cấu trúc tinh thể hoặc một phần kết tinh, hoặc có thể là vô định hình (chẳng hạn như thủy tinh). Hầu hết các đồ gốm sứ thông thường đều có dạng kết tinh. Công việc của chúng tôi chủ yếu liên quan đến Gốm sứ kỹ thuật, còn được gọi là Gốm kỹ thuật, Gốm cao cấp hoặc Gốm đặc biệt. Ví dụ về các ứng dụng của gốm kỹ thuật là dụng cụ cắt, bóng gốm trong ổ bi, vòi đốt khí, bảo vệ đạn đạo, viên ôxít uranium nhiên liệu hạt nhân, thiết bị cấy ghép y tế sinh học, cánh tua bin động cơ phản lực và nón mũi tên lửa. Các nguyên liệu thô thường không bao gồm đất sét. Mặt khác, thủy tinh, mặc dù không được coi là gốm, nhưng sử dụng các phương pháp chế biến và sản xuất và thử nghiệm giống và rất giống với gốm.

Sử dụng phần mềm thiết kế và mô phỏng tiên tiến và thiết bị phòng thí nghiệm vật liệu AGS-Engineering cung cấp:

  • Phát triển các công thức gốm

  • Lựa chọn nguyên liệu thô

  • Thiết kế và phát triển các sản phẩm gốm sứ (3D, thiết kế nhiệt, thiết kế cơ điện…)

  • Thiết kế quy trình, quy trình và bố trí nhà máy

  • Hỗ trợ sản xuất trong các lĩnh vực bao gồm gốm sứ tiên tiến

  • Lựa chọn thiết bị, thiết kế và phát triển thiết bị tùy chỉnh

  • Xử lý thu phí, Quy trình khô và ướt, Tư vấn và Thử nghiệm Proppant

  • Dịch vụ thử nghiệm vật liệu và sản phẩm gốm sứ

  • Dịch vụ thiết kế, phát triển và thử nghiệm vật liệu thủy tinh và thành phẩm

  • Tạo mẫu & Tạo mẫu nhanh các sản phẩm gốm hoặc thủy tinh tiên tiến

  • Tố tụng và nhân chứng chuyên môn

 

Gốm kỹ thuật có thể được phân thành ba loại vật liệu riêng biệt:

  • Oxit: Alumina, zirconia

  • Phi oxit: Cacbua, borit, nitrit, silicit

  • Vật liệu tổng hợp: Dạng hạt gia cố, sự kết hợp của oxit và phi oxit.

 

Mỗi một trong số các lớp này có thể phát triển các đặc tính vật liệu độc đáo nhờ vào thực tế là gốm có xu hướng kết tinh. Vật liệu gốm là chất rắn và trơ, giòn, cứng, chịu nén mạnh, cắt và căng yếu. Chúng chịu được sự ăn mòn của hóa chất khi chịu tác động của môi trường axit hoặc ăn da. Gốm sứ thường có thể chịu được nhiệt độ rất cao từ 1.000 ° C đến 1.600 ° C (1.800 ° F đến 3.000 ° F). Các trường hợp ngoại lệ bao gồm các vật liệu vô cơ không bao gồm oxy như cacbua silic hoặc nitrua silic. _cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d Nhiều người không nhận ra rằng việc tạo ra một sản phẩm từ gốm sứ kỹ thuật tiên tiến là một nỗ lực đòi hỏi nhiều công sức hơn kim loại hoặc polyme. Mỗi loại gốm kỹ thuật đều có các đặc tính nhiệt, cơ và điện cụ thể có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào môi trường của vật liệu và điều kiện mà nó được xử lý. Ngay cả quá trình sản xuất cùng một loại vật liệu gốm kỹ thuật cũng có thể thay đổi đáng kể tính chất của nó.

 

Một số ứng dụng phổ biến của gốm:

Gốm sứ được sử dụng trong sản xuất dao công nghiệp. Lưỡi dao gốm sẽ sắc bén lâu hơn nhiều so với dao thép, mặc dù nó giòn hơn và có thể bị gãy khi thả nó xuống bề mặt cứng . 

 

Trong các môn đua xe thể thao, một loạt các lớp phủ cách điện bền và nhẹ đã trở nên cần thiết, ví dụ như trên các ống góp khí thải, được làm bằng vật liệu gốm.

 

Gốm sứ như nhôm và cacbua bo đã được sử dụng trong áo giáp chống đạn đạo để đẩy lùi hỏa lực của súng trường cỡ nòng lớn. Những tấm như vậy được gọi là Phụ trang Bảo vệ Cánh tay Nhỏ (SAPI). Vật liệu tương tự được sử dụng để bảo vệ buồng lái của một số máy bay quân sự, do trọng lượng của vật liệu này thấp.

 

Bi gốm đang được sử dụng trong một số ổ bi. Độ cứng cao hơn của chúng có nghĩa là chúng ít bị mài mòn hơn nhiều và có thể cung cấp hơn gấp ba lần tuổi thọ. Chúng cũng ít biến dạng hơn dưới tác dụng của tải trọng có nghĩa là chúng ít tiếp xúc với các vách ngăn chịu lực hơn và có thể lăn nhanh hơn. Trong các ứng dụng tốc độ rất cao, nhiệt từ ma sát trong quá trình lăn có thể gây ra các vấn đề cho vòng bi kim loại; các vấn đề được giảm bớt do sử dụng đồ gốm. Gốm sứ cũng có khả năng chống hóa chất cao hơn và có thể được sử dụng trong môi trường ẩm ướt, nơi các ổ trục thép sẽ bị gỉ. Hai nhược điểm chính của việc sử dụng gốm sứ là chi phí cao hơn đáng kể và dễ bị hư hại khi chịu tải trọng va đập. Trong nhiều trường hợp, đặc tính cách điện của chúng cũng có thể có giá trị trong ổ trục.

 

Vật liệu gốm cũng có thể được sử dụng trong động cơ ô tô và thiết bị giao thông vận tải trong tương lai. Động cơ gốm được làm bằng vật liệu nhẹ hơn và không yêu cầu hệ thống làm mát, do đó cho phép giảm trọng lượng lớn. Hiệu suất nhiên liệu của động cơ cũng cao hơn ở nhiệt độ cao hơn, như được chỉ ra bởi định lý Carnot. Như một nhược điểm, trong động cơ kim loại thông thường, phần lớn năng lượng giải phóng từ nhiên liệu phải được tiêu tán dưới dạng nhiệt thải để ngăn chặn sự nóng chảy của các bộ phận kim loại. Tuy nhiên, bất chấp tất cả các đặc tính mong muốn này, động cơ gốm không được sản xuất rộng rãi vì việc chế tạo các bộ phận bằng gốm với độ chính xác và độ bền cần thiết là rất khó. Vật liệu gốm không hoàn hảo dẫn đến các vết nứt, có thể dẫn đến hỏng hóc thiết bị nguy hiểm. Những động cơ như vậy đã được chứng minh trong điều kiện phòng thí nghiệm, nhưng việc sản xuất hàng loạt vẫn chưa khả thi với công nghệ hiện tại.

 

Công việc đang được tiến hành trong việc phát triển các bộ phận bằng gốm cho động cơ tuabin khí. Hiện tại, ngay cả các cánh quạt làm bằng hợp kim kim loại tiên tiến được sử dụng trong phần nóng của động cơ cũng cần được làm mát và hạn chế cẩn thận nhiệt độ vận hành. Động cơ tuabin làm bằng gốm sứ có thể hoạt động hiệu quả hơn, mang lại cho máy bay tầm hoạt động và tải trọng lớn hơn đối với một lượng nhiên liệu nhất định.

 

Vật liệu gốm cao cấp được sử dụng để sản xuất vỏ đồng hồ. Chất liệu này được người dùng ưa chuộng vì trọng lượng nhẹ, chống trầy xước, độ bền cao, cảm ứng mượt mà và thoải mái ở nhiệt độ lạnh so với vỏ kim loại.

 

Gốm sứ sinh học, chẳng hạn như cấy ghép nha khoa và xương tổng hợp là một lĩnh vực đầy hứa hẹn khác. Hydroxyapatite, thành phần khoáng chất tự nhiên của xương, đã được tạo ra tổng hợp từ một số nguồn sinh học và hóa học và có thể được tạo thành vật liệu gốm. Cấy ghép chỉnh hình được làm từ những vật liệu này liên kết dễ dàng với xương và các mô khác trong cơ thể mà không bị đào thải hoặc phản ứng viêm. Do đó, chúng rất được quan tâm trong việc phân phối gen và giàn giáo kỹ thuật mô. Hầu hết gốm hydroxyapatite rất xốp và thiếu độ bền cơ học, do đó được sử dụng để phủ lên các thiết bị chỉnh hình bằng kim loại để hỗ trợ hình thành liên kết với xương hoặc chỉ làm chất độn xương. Chúng cũng được sử dụng làm chất độn cho vít nhựa chỉnh hình để hỗ trợ giảm viêm và tăng khả năng hấp thụ của các vật liệu nhựa này. Nghiên cứu đang được tiến hành để sản xuất vật liệu gốm hydroxyapatite tinh thể nano mạnh và rất đậm đặc cho các thiết bị chịu trọng lượng chỉnh hình, thay thế các vật liệu chỉnh hình bằng kim loại và nhựa nước ngoài bằng khoáng xương tổng hợp nhưng có nguồn gốc tự nhiên. Cuối cùng, những vật liệu gốm này có thể được sử dụng làm chất thay thế xương hoặc kết hợp với protein collagens, chúng có thể được sử dụng làm xương tổng hợp.

 

Gốm kết tinh

Các vật liệu gốm tinh thể không thể đáp ứng được với nhiều quá trình xử lý. Chủ yếu có hai phương pháp xử lý chung - đặt gốm ở hình dạng mong muốn, bằng phản ứng tại chỗ, hoặc bằng cách "tạo" bột thành hình dạng mong muốn, và sau đó nung kết để tạo thành một cơ thể rắn. Các kỹ thuật tạo hình gốm bao gồm tạo hình bằng tay (đôi khi bao gồm quá trình quay được gọi là "ném"), đúc trượt, đúc băng (được sử dụng để tạo ra các tụ gốm rất mỏng, v.v.), ép phun, ép khô và các biến thể khác._cc781905-5cde -3194-bb3b-136bad5cf58d_ Các phương pháp khác sử dụng kết hợp giữa hai cách tiếp cận.

 

Gốm sứ không kết tinh

Gốm sứ không kết tinh, là thủy tinh, được hình thành từ sự nóng chảy. Thủy tinh được tạo hình khi nóng chảy hoàn toàn, bằng cách đúc, hoặc khi ở trạng thái nhớt như kẹo bơ cứng, bằng các phương pháp như thổi vào khuôn. Nếu quá trình xử lý nhiệt sau đó làm cho thủy tinh này trở thành một phần tinh thể, thì vật liệu tạo thành được gọi là gốm thủy tinh.

 

Các công nghệ xử lý gốm kỹ thuật mà các kỹ sư của chúng tôi có kinh nghiệm là:

  • Ép chết

  • Ép nóng

  • Ép đẳng áp

  • Ép đẳng tĩnh nóng

  • Đúc trượt và đúc thoát nước

  • Đúc băng

  • Hình thành đùn

  • Khuôn ép phun áp suất thấp

  • Gia công xanh

  • Thiêu kết & nung

  • Mài kim cương

  • Lắp ráp vật liệu gốm như lắp ráp Hermetic

  • Các hoạt động sản xuất thứ cấp trên gốm sứ như kim loại hóa, mạ, sơn phủ, tráng men, nối, hàn, hàn

 

Các công nghệ xử lý kính mà chúng tôi quen thuộc bao gồm:

  • Nhấn và thổi / Thổi và thổi

  • Thổi thủy tinh

  • Ống thủy tinh và hình thành que

  • Chế biến kính tấm & kính nổi

  • Đúc kính chính xác

  • Sản xuất và thử nghiệm các thành phần quang học thủy tinh (Mài, Lapping, Đánh bóng)

  • Các quy trình phụ trên thủy tinh (chẳng hạn như Khắc, Đánh bóng ngọn lửa, Đánh bóng hóa học…)

  • Các thành phần thủy tinh Lắp ráp, nối, hàn, hàn, tiếp xúc quang học, gắn & bảo dưỡng Epoxy

 

Khả năng kiểm tra sản phẩm bao gồm:

  • Kiểm tra siêu âm

  • Kiểm tra chất thâm nhập thuốc nhuộm huỳnh quang và nhìn thấy được

  • Phân tích tia X

  • Kính hiển vi kiểm tra hình ảnh thông thường

  • Kiểm tra độ nhám bề mặt, đo độ nhám bề mặt

  • Kiểm tra độ tròn & đo độ nghiêng

  • Máy so sánh quang học

  • Máy đo tọa độ (CMM) với khả năng đa cảm biến

  • Kiểm tra màu sắc & sự khác biệt màu sắc, kiểm tra độ bóng, sương mù

  • Kiểm tra hiệu suất điện và điện tử (Tính chất cách điện… .v.v.)

  • Kiểm tra cơ học (Độ bền kéo, Độ xoắn, Độ nén…)

  • Kiểm tra Vật lý & Đặc tính (Mật độ… .v.v.)

  • Đi xe đạp môi trường, Lão hóa, Thử nghiệm sốc nhiệt

  • Kiểm tra khả năng chống mài mòn

  • XRD

  • Thử nghiệm hóa chất ướt thông thường (chẳng hạn như Môi trường ăn mòn… .. vv.) Cũng như Thử nghiệm phân tích dụng cụ nâng cao.

 

Một số vật liệu gốm chính mà các kỹ sư của chúng tôi có kinh nghiệm bao gồm:

  • Alumina

  • Cordierite

  • Forsterite

  • MSZ (Magnesia-Stabilized Zirconia)

  • Dung nham hạng "A"

  • Mullite

  • Steatite

  • YTZP (Yttria Ổn định Zirconia)

  • ZTA (Alumina cường lực Zirconia)

  • CSZ (Ceria Stabilized Zirconia)

  • Gốm sứ xốp

  • Cacbua

  • Nitrua

 

Nếu bạn chủ yếu quan tâm đến khả năng sản xuất của chúng tôi thay vì khả năng kỹ thuật, chúng tôi khuyên bạn nên ghé thăm trang web sản xuất tùy chỉnh của chúng tôihttp://www.agstech.net

bottom of page