Vật liệu gốm sứ tiên tiến là gì?
Gốm sứ tiên tiến được gọi là gốm sứ kỹ thuật, gốm sứ công nghiệp hoặc gốm sứ chính xác trên toàn thế giới, được cấu tạo từ các vật liệu vô cơ, oxit phi kim loại, nitrua hoặc cacbua. Vật liệu gốm sứ tiên tiến có các đặc tính như giòn, cứng, chịu nén tốt, chịu cắt tốt, chịu kéo yếu. Chúng thường có thể chịu được sự ăn mòn hóa học xảy ra trong môi trường axit hoặc ăn mòn đối với các vật liệu khác, và thường có thể chịu được nhiệt độ rất cao, từ 1.000 °C đến 1.600 °C (1.800 °F đến 3.000 °F).
Tại sao sử dụng vật liệu gốm sứ tiên tiến?
Có nhiều loại gốm sứ tiên tiến với thành phần hóa học và cấu trúc tổ chức khác nhau, do đó chúng có các tính chất và chức năng khác nhau. Tuy nhiên, do gốm sứ tiên tiến thường có các đặc tính như độ bền cao, độ cứng cao, chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, cách điện, v.v., chúng được sử dụng rộng rãi làm vật liệu kết cấu kỹ thuật và vật liệu chức năng trong các lĩnh vực như cơ khí, điện tử, hóa chất, luyện kim, năng lượng, y tế, laser, phản ứng hạt nhân, hàng không vũ trụ, v.v.
Gốm sứ tiên tiến đang thay đổi thế giới
Do có khả năng chịu nhiệt độ cao, độ cứng cao và tính chất điện tuyệt vời, gốm sứ tiên tiến thường được sử dụng thay thế cho kim loại, polymer và vật liệu chịu lửa trong nhiều ứng dụng khác nhau. Bằng cách điều chỉnh công thức hóa học hoặc quy trình sản xuất, có thể điều chỉnh tính chất của gốm sứ để đáp ứng các điều kiện khắc nghiệt khác nhau. Sử dụng gốm sứ đúng cách có thể kéo dài tuổi thọ sản phẩm, nâng cao hiệu quả, giảm chi phí bảo trì tổng thể và cải thiện hiệu suất sản phẩm.
Các đặc tính cơ bản của gốm sứ tiên tiến.
Độ cứng rất cao
Một trong những đặc tính phổ biến nhất của vật liệu gốm sứ tiên tiến là độ cứng (và độ cứng) cực cao, một số loại có độ cứng gấp hơn 4 lần so với thép không gỉ. Độ cứng cao như vậy chuyển đổi trực tiếp thành khả năng chống mài mòn vượt trội, cho phép các bộ phận gốm sứ tiên tiến có thể sử dụng trong thời gian dài mà không bị mài mòn.
Độ bền nén cực cao
Vật liệu gốm sứ tiên tiến có độ bền nén rất cao. Ví dụ, nhiều loại gốm sứ chính xác có thể chịu được tải trọng cực cao từ 1000 đến 4000 MPa. Mặt khác, titan được coi là kim loại rất cứng, nhưng độ bền nén của nó chỉ đạt 1000 MPa.
Mật độ thấp phổ biến
Một đặc tính phổ biến khác của vật liệu gốm sứ tiên tiến là mật độ thấp, dao động từ 2 đến 6 g/cm³, nhẹ hơn nhiều so với thép không gỉ (8 g/cm³) và titan (4,5 g/cm³). Nhờ độ cứng cao và trọng lượng nhẹ, gốm sứ tiên tiến ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, mang lại hiệu suất và tuổi thọ vượt trội so với các vật liệu khác.
Khả năng chịu nhiệt độ cao
Gốm sứ tiên tiến có thể hoạt động ở nhiệt độ cao mà hầu hết các kim loại (hoặc hầu hết các vật liệu khác) không thể duy trì được tính năng của mình. Một số loại gốm sứ thậm chí có thể hoạt động ở nhiệt độ vượt quá 1750°C, khiến chúng thuộc nhóm vật liệu siêu nhiệt độ cao. Gốm sứ tiên tiến đã chứng minh giá trị không thể đo lường được trong các ứng dụng nhiệt độ cao như động cơ, tuabin và ổ trục, giúp kéo dài tuổi thọ, nâng cao hiệu suất và tăng cường hiệu quả.
Đặc tính điện xuất sắc
Vật liệu gốm sứ tiên tiến thường là những chất cách điện tuyệt vời (độ bền điện môi cao), chúng đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng nhiệt độ cao nơi các tính chất cơ học và nhiệt của các vật liệu khác có xu hướng suy giảm. Một số loại gốm sứ có tổn thất điện thấp và hằng số điện môi cao, thường được sử dụng trong các ứng dụng điện tử như tụ điện và dao động tử. Ngoài ra, khả năng kết hợp giữa chất cách điện và các thành phần cấu trúc đã dẫn đến nhiều sáng tạo sản phẩm, giúp chúng được ứng dụng rộng rãi.
Hóa học trơ và chống ăn mòn
Vật liệu gốm sứ tiên tiến có tính chất hóa học rất ổn định, độ hòa tan hóa học thấp, do đó có khả năng chống ăn mòn cao. Kim loại và polymer không thể cung cấp cùng mức độ trơ hoặc khả năng chống ăn mòn, điều này khiến gốm sứ tiên tiến trở thành lựa chọn hấp dẫn trong nhiều ứng dụng thương mại và công nghiệp. Đặc biệt khi cần khả năng chống mài mòn, việc sử dụng các bộ phận làm từ gốm sứ tiên tiến đã tăng đáng kể.
Nhược điểm của gốm sứ tiên tiến.
Khả năng dẻo kém
Do gốm sứ tiên tiến sau khi nung kết thường có độ cứng cao, nên việc gia công cơ khí gốm sứ tiên tiến trở nên rất khó khăn. Do đó, khác với vật liệu kim loại truyền thống, phần lớn gốm sứ tiên tiến sau khi nung kết chỉ có thể được gia công bằng cách mài bằng dụng cụ mài. Đây cũng là lý do khiến giá thành của các bộ phận gốm sứ tiên tiến cao hơn so với các bộ phận kim loại có cấu trúc tương tự. May mắn thay, công ty chúng tôi cung cấp gốm thủy tinh vi tinh thể và gốm nitrua bo lục giác có thể gia công bằng phương pháp cắt truyền thống và có độ dẻo cao.
Vật liệu giòn
Các liên kết nguyên tử của gốm sứ tiên tiến bao gồm liên kết ion và liên kết cộng hóa trị. Cấu trúc liên kết này khiến các nguyên tử khó di chuyển, mang lại độ bền cực cao cho gốm sứ tiên tiến, nhưng đồng thời cũng khiến chúng không có tính dẻo dai và có thể rất giòn. So với gốm sứ tiên tiến, kim loại có liên kết “kim loại” với độ bền tương đối thấp, chúng có thể liên kết với nguyên tử theo bất kỳ hướng nào. Khả năng liên kết đa hướng này mang lại cho kim loại tính dẻo dai và độ bền. Do đó, việc lựa chọn đúng vật liệu gốm sứ tiên tiến và thiết kế cấu trúc hợp lý là rất quan trọng.
Khó thiết kế
Mỗi loại gốm sứ tiên tiến đều có các đặc tính nhiệt, cơ học và điện riêng biệt, và những đặc tính này có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện vận hành và thiết kế sản phẩm. Trên thực tế, ngay cả quá trình sản xuất của cùng một loại vật liệu gốm sứ tiên tiến cũng có thể làm thay đổi đáng kể các đặc tính của nó.
简体中文 
English 
Tiếng Việt 
Bahasa Melayu 
ไทย 
العربية