Hej! Ako dodávateľ kremíkového kovu som videl z prvej ruky, ako môže tento neuveriteľný materiál prekročiť výkon keramiky. V tomto blogu rozoberiem vedu za ňou a ukážem vám, prečo je Silicon Metal hra - menič pre keramický priemysel.
Pochopenie kremíkového kovu
Po prvé, povedzme si trochu o samotnom kremíkovom kovoch. Je to tvrdá, krehká kryštalická tuhá látka s modrým - šedým kovovým leskom. Ponúkame rôzne známky, napríkladKremík 441aKremíkový kov 553. Tieto stupne sa líšia, pokiaľ ide o ich čistotu a množstvo nečistôt, ako je železo, hliník a vápnik. Čísla v názvoch známok vám skutočne hovoria o maximálnom percentuálnom podiele týchto nečistôt. Napríklad v kovovom kovu 441 je maximálny obsah železa 0,4%, hliník je 0,4%a vápnik je 0,1%.
Silikónový kov sa vyrába v elektrických oblúkových peciach redukciou kremenného piesku uhlíkom. Používa sa v širokej škále odvetví, ale dnes sa zameriavame na jeho úlohu v keramike.
Ako kremík ovplyvňuje mechanické vlastnosti keramiky
Jedným z najdôležitejších spôsobov, ako kremík kov, ktorý zvyšuje keramiku, je zlepšenie ich mechanických vlastností. Keď do keramických materiálov pridáte kovový kov, môže to zvýšiť ich pevnosť a húževnatosť.
Sila
Atómy kremíka môžu vytvárať silné kovalentné väzby s ďalšími prvkami v keramickej matrici. Tieto putá sa skutočne ťažko zlomia, čo znamená, že keramika vydrží viac stresu skôr, ako zlyhá. Napríklad v niektorých vysoko výkonných keramických aplikáciách, ako je rezanie nástrojov, silnejšia keramika zvládne vyššie rezné sily bez štiepania alebo zlomenia.
Tvrdosť
Keramika je zvyčajne krehká, čo znamená, že môžu ľahko prasknúť v strese. Ale keď je kremíkový kov začlenený, môže pomôcť odvrátiť trhliny. Fázy kremíka v keramike môžu pôsobiť ako prekážky šírenia trhliny. Keď sa trhliny pokúša pohybovať materiálom, musí obísť tieto regióny obsahujúce kremík, ktoré vyžaduje viac energie. Vďaka tomu je keramika odolnejšia voči zlomeniu a dáva mu lepšiu húževnatosť.
Tepelný výkon keramiky s kremíkovým kovom
Ďalšou oblasťou, v ktorej kovový kov robí veľký rozdiel, je tepelný výkon keramiky.
Tepelná vodivosť
Kov kremíka má relatívne vysokú tepelnú vodivosť. Keď sa pridáva do keramiky, môže zlepšiť celkovú tepelnú vodivosť materiálu. To je rozhodujúce v aplikáciách, kde je potrebné rýchlo rozptýliť teplo, napríklad v elektronických komponentoch. Napríklad keramické substráty v energetickej elektronike musia byť schopné preniesť teplo z aktívnych komponentov, aby sa zabránilo prehriatiu. Pridaním kremíka môže keramika efektívnejšie vykonávať teplo, čo zlepšuje spoľahlivosť a výkon elektronického zariadenia.
Tepelná expanzia
Keramika má často rôzne koeficienty tepelnej expanzie v porovnaní s materiálmi, s ktorými sa používajú. To môže spôsobiť problémy, keď sa teplota zmení, pretože rôzne rýchlosti rozširovania môžu viesť k stresu a praskaniu. Silikónový kov môže pomôcť upraviť koeficient tepelnej expanzie keramiky. Dôkladným reguláciou množstva pridaného kremíkového kovu môžeme zvýšiť kompatibilnejšiu rýchlosť keramiky s inými materiálmi v kompozite alebo zostave.
Chemická odolnosť keramiky vylepšená kremíkom
Silikónový kov môže tiež zvýšiť chemickú odolnosť keramiky. V drsnom chemickom prostredí musí keramika byť schopná odolávať korózii a chemickému útoku.
Silikón tvorí stabilnú vrstvu oxidu na povrchu keramiky. Táto oxidová vrstva pôsobí ako ochranná bariéra, ktorá zabraňuje chemikáliám v dosiahnutí základného keramického materiálu. Napríklad v závodoch na chemické spracovanie musia keramické potrubia a cievy byť schopné vydržať vystavenie kyselinám, bázam a iným korozívnym látkam. Keramika s kremíkovými kovovými prísadami je pravdepodobnejšie, že si v týchto ťažkých podmienkach zachová svoju integritu a výkon v priebehu času.
Úloha kremíkovej kovovej trosky
Máme tiežKovová kovová troska, čo sa môže na prvý pohľad javiť ako odpadový produkt, ale v skutočnosti má niekoľko užitočných aplikácií v keramike.
Kovová kovová troska obsahuje rôzne zlúčeniny, ako je oxid kremičitý, oxid vápenatý a oxid horečnatý. Tieto zlúčeniny môžu pôsobiť ako fluxovacie činidlá pri výrobe keramiky. Fluxingové činidlo znižuje bod topenia keramickej zmesi, čo uľahčuje tvarovanie a tvorbu keramiky počas procesu streľby. Pomáha tiež zlepšovať hustotu a rovnomernosť keramickej štruktúry.
Prípadové štúdie
Pozrime sa na niekoľko skutočných príkladov sveta, aby sme zistili, ako kremíkový kov vylepšil keramický výkon.
Príklad 1: Refraktérna keramika
V oceľovom priemysle sa na linku pecí používajú refraktérna keramika. Táto keramika musí vydržať extrémne vysoké teploty a tepelné otrasy. Oceľová rastlina mala problémy s praskaním a odlupovaním ich žiaruvzdorných obložení. Po pridaní malého množstva kremíkového kovu do keramickej formulácie sa pevnosť a odolnosť voči tepelnému nárazu refraktórie výrazne zlepšili. Podšívky trvali dlhšie, čím sa znížilo náklady na údržbu a prestoje pre rastlinu.
Príklad 2: Zubná keramika
Zubná keramika musí byť silná, esteticky príjemná a biokompatibilná. Zubné laboratórium sa snažilo vylepšiť mechanické vlastnosti svojich keramických korún. Začlenením kovového kovu do keramického materiálu dokázali zvýšiť odolnosť korún pevnosti a zlomenín. Pacienti hlásili menej problémov s štiepaním a prerušením zubnej keramiky a celková spokojnosť s zubnými výplne sa zlepšila.
Záver
Takže, ako vidíte, kremíkový kov je skutočnou powerhouse, pokiaľ ide o zlepšenie výkonu keramiky. Či už ide o zlepšenie mechanických vlastností, tepelného výkonu alebo chemickej odolnosti, kremík má čo ponúknuť. A nezabudnite na užitočnú úlohu trosky kremíkovej kovovej kovy v procese výroby keramiky.
Ak ste v keramickom priemysle a snažíte sa posunúť svoje výrobky na ďalšiu úroveň, rád by som sa s vami porozprával. Či potrebujeteKremík 441,Kremíkový kov 553alebo mať otázky týkajúce sa našichKovová kovová troska, oslovte a začnime rozhovor o tom, ako môžeme spolupracovať pri vytváraní lepšej keramiky.
Odkazy
- Kingery, WD, Bowen, HK, & Uhlmann, Dr (1976). Úvod do keramiky. Wiley.
- Reed, JS (1995). Zásady spracovania keramiky. Wiley.
- Brook, RJ (2001). Moderné keramické inžinierstvo: vlastnosti, spracovanie a použitie v dizajne. CRC Press.
