Vysokovýkonná keramika – nájdite výrobcov a dodávateľov

Čo je to vysoko výkonná keramika a ako sa vyrába?

Ďalšie termíny pre vysoko výkonnú keramiku sú technická keramika, priemyselná keramika, technická keramika alebo priemyselná keramika. Vysoko výkonná keramika je špeciálny materiál, ktorý bol optimalizovaný pre priemyselné požiadavky. Vyznačuje sa rozmerovou stabilitou, mechanickou pevnosťou a tepelnou odolnosťou. Nepretržité namáhanie, vysoké teploty, tepelné šoky sú len niektoré z požiadaviek, ktoré sú zamerané na tieto technické materiály. Oblasti použitia sú v zariadeniach, systémoch a strojoch ako strediace čapy, rezné nástroje, ložiská alebo dýzy atď.
Priemyselná keramika získava svoje vlastnosti len prostredníctvom výrobného procesu, tzv. spekania. Východiskovými materiálmi sú oxid hlinitý, nitrid kremíka a oxid zirkónia.

Na výrobu tohto typu keramiky je najprv potrebný základný prášok. Ten sa vyrába tepelným procesom, ktorý má umožniť cieľovo orientovaný dizajn častíc. To umožňuje dosiahnuť vlastnosti výrobku šité na mieru.

Parametre procesu výroby prášku sú nasledovné:

• homogénny a prednastavený nastaviteľný čas zdržania od 100 ms do 10 s
• nastaviteľná plynová atmosféra bez kyslíka alebo s oxidáciou
• nastaviteľná frekvencia a amplitúda pulzujúceho prúdu horúceho plynu
• homogénna teplota procesu v rozsahu 200 až 900 °C
• Suroviny: pevné látky, roztoky alebo suspenzie.

Týmto spôsobom možno cielene dosiahnuť vlastnosti východiskového prášku pre technickú keramiku.

Nitrid hliníka (AIN) - materiál pre priemyselnú keramiku

Zvláštnosťou tohto východiskového produktu je jeho veľmi dobrá elektroizolačná schopnosť a veľmi vysoká tepelná vodivosť.

Medzi vlastnosti tohto materiálu patria:

• Veľmi vysoká tepelná vodivosť (> 200 W/mK)
• Vysoká elektrická izolácia (>1,1012 Ωcm)
• Pevnosť podľa metódy dvojitého kruhu >320 MPa (dvojosová pevnosť)
• Nízka tepelná rozťažnosť 4 až 6x10-6K-1 (medzi 20 a 1000 °C)
• Veľmi dobrá metalizovateľnosť

Nitrid hliníka je preto mimoriadne vhodný pre mikroelektroniku a výkonovú elektroniku. Niektoré aplikácie sú napríklad chladiče v technológii LED osvetlenia, nosiče obvodov pre polovodičovú konštrukciu alebo vysoko výkonnú elektroniku.

Ďalšie možnosti použitia sú:

• vypalovacie podložky
• Obojstranné chladenie
• kvapalinové chladenie
• Extrudovaná keramika
• chladič
• rozptyl tepla
• Lasované substráty (keramika)
• Lisované substráty (keramika)
• Lisované substráty (keramika)
• LED technológia / LED keramika
• Dosky s plošnými spojmi, keramika
• Metalizovaná keramika z nitridu hliníka
• Trubice z vysoko výkonnej keramiky
• Trubice pre špeciálne aplikácie
• Sendvičový chladič
• nastavovacie dosky
• spekané podkladové dosky
• podklady
• Tepelný manažment.

Vysoko výkonná keramika z nitridu oxidu kremičitého (SiAlON)

Je to najnovšia generácia technickej keramiky a patrí do skupiny nitridov kremíka. Tento typ technickej keramiky pozostáva z fáz α-SiAlON, β-SiAlON a polokryštalickej alebo amorfnej fázy na hranici zrna. Pre tento materiál je charakteristická oveľa vyššia tvrdosť pri rovnakej húževnatosti ako pri nitride kremíka. Tieto tri fázy zaručujú vysokú, cielenú prispôsobivosť profilom požiadaviek rôznych aplikácií.

Výroba gradientného materiálu je možná za určitých podmienok. Povrch obsahuje vyšší podiel α-SiAlON ako vnútro. To je obzvlášť užitočné pri vysoko odolných triedach reznej keramiky na rezanie kovov. Výsledkom je veľmi vysoká odolnosť proti opotrebovaniu. Vnútorná húževnatosť proti praskaniu tak dosahuje veľmi vysokú úroveň. Tento typ keramiky sa používa najmä v tribologicky vysoko namáhaných stavebných komponentoch v papierenskom priemysle.

Medzi výrobky na báze tohto keramického materiálu patria:

• Keramické rezné materiály
• vysoko výkonné rezné materiály
• rezné dosky
• rezné materiály
• rezná keramika
• technológia rezania
• vymeniteľné doštičky

Kde sa používa vysoko výkonná keramika?

Technická keramika sa používa najmä vo vysokoteplotnej technológii, strojárstve, povrchovej úprave a elektrotechnike. Práve s týmto materiálom sa dajú veľmi dobre realizovať komponenty podľa požiadaviek zákazníka. Inovatívne inžinierstvo, vlastný vývoj materiálov, široká škála základných znalostí, ako aj dlhoročné skúsenosti umožňujú vyrábať vynikajúce výrobky na zákazku pre trvalé priemyselné využitie.

V oblasti elektrotechniky sa technická keramika používa na

• Izolačné rúrky pre kvapaliny,
• Ultravysoké vákuum a plyny,
• Podporné izolátory,
• Komponenty pre urýchľovaciu techniku,
• Komponenty snímačov teploty,
• tlaku a obsahu kyslíka a
• Vysokotlakové vedenia pre technológie na mori/na pevnine

veľmi úspešne používané.

Záver

Pokročilá keramika je iný termín pre technickú keramiku, priemyselnú keramiku a inžiniersku keramiku. V závislosti od východiskových materiálov má tento mimoriadne kvalitný východiskový materiál špeciálne vlastnosti, takže konečné výrobky možno vyrábať presne podľa požiadaviek zákazníka. Odolnosť proti opotrebovaniu, húževnatosť, tepelná odolnosť a rozmerová stálosť sú len niektoré z vysokých požiadaviek, ktoré musí tento materiál spĺňať. Životnosť tohto technického materiálu je vynikajúca a šetrí vysoké náklady na opotrebovanie, ktoré by vznikli najmä pri nepretržitej prevádzke s vysokými požiadavkami.