۱۶ اردیبهشت ۱۴۰۰

پیشگامان توسعه
مواد سام,مواد سام,مواد سام

سرامیکهای مهندسی بر اساس جنس

سرامیکهای مهندسی بر اساس جنس به سرامیکهای اکسیدی ( Pure oxide ceramics ) و سرامیکهای غیر اکسیدی ( Non-oxidized ceramics ) دسته بندی می شوند .

تقسیم بندی سرامیکهای مهندسی بر اساس جنس

سرامیکهای مهندسی بر اساس جنس به دو گروه اصلی تقسیم می شوند :

  • سرامیک های اکسیدی     (Pure oxide ceramics)
  • سرامیک های غیر اکسیدی (Non-oxidized ceramics)

انواع سرامیکهای مهندسی

سرامیکهای اکسیدی

مواد اولیه با خلوص بالا (پودرها) با استفاده از تکنیک های فرآوری مواد معدنی برای تولید یک کنسانتره تهیه می شوند، و پس از آن تحت عملیات هایی از جمله  شیمی مرطوب به منظور  حذف ناخالصی های ناخواسته و افزودن ترکیبات دیگر برای ایجاد ترکیب ابتدایی مطلوب قرار می گیرند. این مهمترین مرحله در تهیه سرامیک های اکسید با کارایی بالا است. از آنجا که این سیستم ها به طور کلی دارای خلوص بالا هستند، ناخالصی های جزئی می توانند اثرگذاری پویایی داشته باشند، برای مثال ، مقادیر کمی از MgO می تواند اثر ویژه ای  بر عملکرد زینترآلومینا داشته باشد.

روش های مختلف عملیات حرارتی برای ایجاد ساختارهای کریستالی کنترل شده، استفاده می شود. این پودرها به طور کلی با اندازه کریستال بسیار ریز برای کمک به انجام واکنش سرامیکی مورد استفاده قرار می گیرند. پلاستیک سازها و چسب ها با این پودرها مخلوط می شوند تا از روش های شکل گیری (فشار دادن ، اکستروژن ، ریخته گری و …) برای تولید مواد اولیه استفاده کنند. مواد اولیه به شکل خام یا پیش ماده مورد نیاز شکل می گیرد و در اثر حرارت زیاد در هوا یا اتمسفر کمی احیا می شود تا برای تولید یک محصول متراکم  زینتر شود.

انواع سرامیکهای اکسیدی

برخی از پرکاربردترین سرامیک‌های اکسیدی عبارت‌اند از:

  • آلومینا (Al۲O۳)                 (alumina)
  • زیرکونیا (ZrO۲)                (zirconia)
  • توریا (Th0۲)                    (thoria)
  • برلیا (BeO)                       (beryllia)
  • منیزیا (MgO)                    (magnesia)
  • سیلیکا (SiO۲)                             (silica)
  • تیتانیا (TiO۲)                     (titania)
  • اسپینل   (MgAl۲۰۴)           (spinel)

سرامیک های غیر اکسیدی

تولید سرامیک های غیراکسیدی معمولاً یک فرآیند سه مرحله ای است که مراحل زیر را شامل می شود:

 1) تهیه پیش سازها یا پودرهای خام اولیه

۲) اختلاط این پیش سازها برای ایجاد ترکیبات مورد نظر

۳) زینتر نهایی

تشکیل مواد اولیه و پخت برای این گروه نیاز به شرایط کنترل شده در کوره دارد تا از عدم وجود اکسیژن در حین گرم شدن اطمینان حاصل شود ، زیرا این مواد به راحتی در حین حرارت دهی اکسید می شوند. این گروه از مواد به طور کلی برایزینتر و پخت  نیاز به دمای بسیار بالایی دارند. مشابه سرامیک های اکسیدی، برای دستیابی به خصوصیات نهایی مورد نظر ، خلوص و خصوصیات کریستالی با دقت کنترل شده مورد نیاز هستند.

انواع سرامیکهای غیر اکسیدی

این نوع سرامیکهای مهندسی بر اساس جنس طبقه بندی می‌شوند که برخی از پرکاربردترین آن‌ها در زیر آمده‌اند:

  • نیتریدها (Ceramic nitrides)

مانند  BN، TiN، Si۳N۴، GaN، AlN

تیتانیم نیترید (Titanium nitride or tinite) (TiN)

نیترید آلومینیوم (Aluminium nitride) (AlN)

  • کاربیدها (Ceramic carbides)

مانند SiC، TiC، WC

کاربید سیلیسیم (SiC) Silicon carbide

کاربید تیتانیم (TiC) Titanium carbide

کاربید تنگستن (WC) Tungsten carbide

کاربید بور (B۴C) boron carbide

بورایدها (Ceramic borides)

تیتانیم بوراید (TiB۲)