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Ceramica a base di allumina il materiale policristallino
Allumina è la parola inglese per allumina (Al2O3)
Grazie alla sua disponibilità e alle sue proprietà, Al2O3 è molto spesso utilizzato per la produzione di componenti ceramici. L'allumina viene utilizzata in varie modifiche. Il più comunemente usato per la ceramica tecnica è il trigonale α-Al2O3 (corindone). Per produrre ossido di alluminio, la bauxite, materia prima naturale, viene digerita nella soda caustica utilizzando il processo Bayer per produrre idrossido di alluminio. Questo viene privato dell'acqua per sinterizzazione o calcinazione in forni rotativi e si ottiene l'ossido di alluminio.
Grazie alla sua disponibilità e alle sue proprietà, Al2O3 è molto spesso utilizzato per la produzione di componenti ceramici. L'allumina viene utilizzata in varie modifiche. Il più comunemente usato per la ceramica tecnica è il trigonale α-Al2O3 (corindone). Per produrre ossido di alluminio, la bauxite, materia prima naturale, viene digerita nella soda caustica utilizzando il processo Bayer per produrre idrossido di alluminio. Questo viene privato dell'acqua per sinterizzazione o calcinazione in forni rotativi e si ottiene l'ossido di alluminio.
Grazie alla sua durezza e alla sua elevata resistenza all'usura, l'allumina viene spesso utilizzata come abrasivo o lucidante. Poiché la temperatura di fusione è superiore a 2000°C, il materiale è ideale per l'uso come materiale refrattario. In ingegneria elettrica l'Al2O3 viene utilizzato per il basso fattore di perdita dielettrica e per l'elevato isolamento elettrico e la resistenza dielettrica. Le applicazioni spaziano dai dischi di tenuta nei rubinetti, agli impianti e alle protezioni balistiche in ossido di alluminio.
Le proprietà del materiale ossido di alluminio sono fortemente influenzate dalla purezza e dal processo di produzione. Con l'aumento della proporzione di allumina, aumentano la durezza, la resistenza alla corrosione, la forza dielettrica e la conducibilità termica del materiale. La resistenza agli shock termici diminuisce, tuttavia.
Alumina Systems GmbH utilizza due materiali ceramici secondo la norma DIN EN 60672 grazie alle sue eccellenti proprietà elettriche e alla buona metallizzabilità: C795 con il 96% di Al2O3 e C799 con il 99,7% di Al2O3.
Le proprietà del materiale ossido di alluminio sono fortemente influenzate dalla purezza e dal processo di produzione. Con l'aumento della proporzione di allumina, aumentano la durezza, la resistenza alla corrosione, la forza dielettrica e la conducibilità termica del materiale. La resistenza agli shock termici diminuisce, tuttavia.
Alumina Systems GmbH utilizza due materiali ceramici secondo la norma DIN EN 60672 grazie alle sue eccellenti proprietà elettriche e alla buona metallizzabilità: C795 con il 96% di Al2O3 e C799 con il 99,7% di Al2O3.
Produzione di granuli di ceramica Al2O3 pressati per essiccazione a spruzzo
Alla Alumina Systems, i granuli di allumina vengono preparati mediante essiccazione spray. Qui, piccole gocce di una sospensione di ceramica con acqua e legante organico vengono essiccate dall'aria calda in pellet.
La produzione può essere suddivisa in tre fasi:
Poiché l'essiccazione avviene continuamente nella cosiddetta torre di spruzzatura, è possibile produrre grandi quantità di prodotto a basso costo e di qualità costante in un tempo relativamente breve.
La produzione può essere suddivisa in tre fasi:
- Atomizzazione della sospensione ceramica (slittamento)
- Essiccazione in un flusso d'aria temperata
- Separazione dei granuli secchi dall'aria di essiccazione.
Poiché l'essiccazione avviene continuamente nella cosiddetta torre di spruzzatura, è possibile produrre grandi quantità di prodotto a basso costo e di qualità costante in un tempo relativamente breve.
Forma in ceramica della ceramica Al2O3
Pressatura isostatica a freddo (CIP Pressatura isostatica a freddo)
Nella pressatura isostatica a freddo, il granulato ceramico viene riempito in uno stampo denso ed elastico e pressato uniformemente da tutti i lati attraverso la pressione dell'acqua (da 1000 a 2000 bar). Il contorno del componente può essere modellato solo parzialmente. Pertanto, il prodotto pressato deve ancora essere portato nella forma desiderata mediante lavorazione prima della cottura (lavorazione verde).
Nella pressatura isostatica a freddo, il granulato ceramico viene riempito in uno stampo denso ed elastico e pressato uniformemente da tutti i lati attraverso la pressione dell'acqua (da 1000 a 2000 bar). Il contorno del componente può essere modellato solo parzialmente. Pertanto, il prodotto pressato deve ancora essere portato nella forma desiderata mediante lavorazione prima della cottura (lavorazione verde).
Pressatura monoassiale a secco
Lo stampaggio monoassiale è un processo per la produzione quasi a rete della precisione finale di contorno dei prodotti di serie. I granuli vengono compattati in uno stampo in acciaio, che viene profilato in funzione del pezzo da produrre. Il costo elevato dell'utensile (spesso realizzato in metallo duro in ceramica) è di solito economico solo per grandi serie. Lo svantaggio del metodo rispetto alla pressatura isostatica è la diversa compressione del compatto dovuta all'attrito tra granuli e utensile e la compressione non a tutto tondo.
Lo stampaggio monoassiale è un processo per la produzione quasi a rete della precisione finale di contorno dei prodotti di serie. I granuli vengono compattati in uno stampo in acciaio, che viene profilato in funzione del pezzo da produrre. Il costo elevato dell'utensile (spesso realizzato in metallo duro in ceramica) è di solito economico solo per grandi serie. Lo svantaggio del metodo rispetto alla pressatura isostatica è la diversa compressione del compatto dovuta all'attrito tra granuli e utensile e la compressione non a tutto tondo.
Lavorazione della forma - lavorazione verde della ceramica di ossido
Dopo la pressatura, Alumina Systems di solito fa l'inverdimento. Spesso non tutti i dettagli, come scanalature o fori perpendicolari alla direzione di pressatura monoassiale, del componente possono essere ripresi dalla pressatura. Per questo motivo, la lavorazione avviene tramite tornitura, fresatura e foratura con utensili rivestiti in diamante. Sebbene la forza del corpo verde sia paragonabile a quella di un pezzo di gesso, le particelle di allumina sono ancora molto dure e abrasive.
Un corpo verde o corpo verde si riferisce ad un grezzo di ceramica non cotto, che è ancora facile da lavorare. Il grezzo contiene non solo la polvere ceramica, ma anche i leganti necessari per l'incollaggio delle particelle ceramiche durante la pressatura. L'elaborazione è fatta.
Un corpo verde o corpo verde si riferisce ad un grezzo di ceramica non cotto, che è ancora facile da lavorare. Il grezzo contiene non solo la polvere ceramica, ma anche i leganti necessari per l'incollaggio delle particelle ceramiche durante la pressatura. L'elaborazione è fatta.
Cottura = sinterizzazione della ceramica ad alta temperatura a base di allumina
Sinterizzazione o cottura di ceramiche ad alta temperatura Al2O3.
Il termine sinterizzazione della ceramica ad alta temperatura dell'allumina si riferisce alla solidificazione e densificazione di un corpo verde ad un materiale denso da alte temperature (1500-2000°C). In questo caso, i grani ceramici non devono fondersi completamente, in modo da mantenere la forma esterna. La compattazione dovrebbe portare al ritiro più uniforme e riproducibile del componente.
Il componente è circa il 20% più piccolo a causa dell'incendio. Dovrebbe comunque essere un componente denso e privo di crepe. La forza motrice è la minimizzazione dell'energia superficiale e interfacciale attraverso la crescita del grano e il restringimento dei pori. Ciò significa che le particelle ceramiche si fondono e quindi riempiono gli interstizi. Allo stesso tempo ci si avvicina, il che rende il componente complessivamente più piccolo. Sta diminuendo. A causa dell'elevato restringimento della ceramica, è necessario un grande sforzo per mantenere basse le tolleranze di produzione. Alumina Systems riesce ancora a mantenere tolleranze inferiori all'1% nella serie.
Il termine sinterizzazione della ceramica ad alta temperatura dell'allumina si riferisce alla solidificazione e densificazione di un corpo verde ad un materiale denso da alte temperature (1500-2000°C). In questo caso, i grani ceramici non devono fondersi completamente, in modo da mantenere la forma esterna. La compattazione dovrebbe portare al ritiro più uniforme e riproducibile del componente.
Il componente è circa il 20% più piccolo a causa dell'incendio. Dovrebbe comunque essere un componente denso e privo di crepe. La forza motrice è la minimizzazione dell'energia superficiale e interfacciale attraverso la crescita del grano e il restringimento dei pori. Ciò significa che le particelle ceramiche si fondono e quindi riempiono gli interstizi. Allo stesso tempo ci si avvicina, il che rende il componente complessivamente più piccolo. Sta diminuendo. A causa dell'elevato restringimento della ceramica, è necessario un grande sforzo per mantenere basse le tolleranze di produzione. Alumina Systems riesce ancora a mantenere tolleranze inferiori all'1% nella serie.
Smaltatura della ceramica ingegneristica Al2O3
Una ceramica ha una certa rugosità superficiale, che può favorire lo sporco.
Applicando uno smalto, la superficie viene levigata. Migliora molte proprietà come il comportamento elettrico, la resistenza meccanica e la resistenza chimica.
Anche la ceramica viene smaltata per aumentare la resistenza del componente attraverso una sollecitazione di compressione della superficie. Allo stesso tempo, la superficie liscia riduce al minimo la contaminazione e la bagnatura da liquidi. In questo modo si riducono le correnti di dispersione associate.
La smaltatura si effettua in due fasi. La sospensione dello smalto viene spruzzata sulla ceramica allumina presso Alumina Systems. Dopo l'essiccazione, lo smalto viene cotto a circa 1400°C. Poiché lo smalto si contrae maggiormente durante il raffreddamento, come la ceramica, si sviluppano sulla superficie le sollecitazioni di compressione desiderate.
Applicando uno smalto, la superficie viene levigata. Migliora molte proprietà come il comportamento elettrico, la resistenza meccanica e la resistenza chimica.
Anche la ceramica viene smaltata per aumentare la resistenza del componente attraverso una sollecitazione di compressione della superficie. Allo stesso tempo, la superficie liscia riduce al minimo la contaminazione e la bagnatura da liquidi. In questo modo si riducono le correnti di dispersione associate.
La smaltatura si effettua in due fasi. La sospensione dello smalto viene spruzzata sulla ceramica allumina presso Alumina Systems. Dopo l'essiccazione, lo smalto viene cotto a circa 1400°C. Poiché lo smalto si contrae maggiormente durante il raffreddamento, come la ceramica, si sviluppano sulla superficie le sollecitazioni di compressione desiderate.
Rettifica - Lavorazione dura della ceramica a base di allumina
Lavorazione dura su componenti cotti, che sono già stati portati il più vicino possibile alle loro dimensioni finali con la pressatura e la lavorazione verde. Le tolleranze più strette possono essere ottenute con la rettifica. Gli utensili diamantati vengono utilizzati in questo caso a causa della grande durezza degli ossidi di alluminio.
A causa del basso tasso di asportazione - circa 50 volte inferiore rispetto all'acciaio da rettifica - i costi della lavorazione dura della ceramica sono spesso molto elevati. Pertanto, Alumina Systems cerca sempre di ridurre al minimo questa fase del processo nell'interesse del cliente.
A causa del basso tasso di asportazione - circa 50 volte inferiore rispetto all'acciaio da rettifica - i costi della lavorazione dura della ceramica sono spesso molto elevati. Pertanto, Alumina Systems cerca sempre di ridurre al minimo questa fase del processo nell'interesse del cliente.