Materiały z metalizowanego tlenku glinu: kluczowy materiał stanowiący podstawę nowoczesnej, zaawansowanej technologii

Obecnie energia, informacja i materiały stały się cechami charakterystycznymi współczesnej cywilizacji ludzkiej, a materiały stanowią kluczowy materialny fundament przetrwania i rozwoju człowieka. Po metalach, ceramice i polimerach materiały cermetalowe firmy Metalized Alumina Components wchodzą do różnych gałęzi przemysłu ze względu na ich doskonałą wydajność, różnorodne odmiany i szeroki zakres zastosowań. Materiały cermetalowe mają doskonałe właściwości, takie jak wysoka wytrzymałość właściwa, wysoki moduł właściwy, odporność na zużycie i odporność na wysoką-temperaturę. W wielu kontekstach stały się synonimem nowych materiałów, tworząc materialny fundament nowoczesnych zaawansowanych technologii, wschodzących gałęzi przemysłu i technologicznej transformacji tradycyjnych gałęzi przemysłu. Stanowią także nieodzowną część współczesnej obrony narodowej, przyciągają uwagę na całym świecie i są uznawane za kluczowy obszar-rozwoju zaawansowanych technologii.

Metale ceramiczne to materiały konstrukcyjne składające się z twardej fazy ceramicznej i fazy spoiwa metalowego lub stopowego. Angielskie słowo „Cermets” łączy w sobie słowa „ceramika” i „metal”. Metalizowane elementy ceramiczne zachowują wysoką wytrzymałość, wysoką twardość, odporność na zużycie, odporność na wysoką temperaturę, odporność na utlenianie i stabilność chemiczną ceramiki, a jednocześnie posiadają dobrą metaliczną wytrzymałość i plastyczność. Ponieważ nie ma wyraźnej granicy między dwoma akademickimi terminami „cermetale” i „twarde stopy”, trudno jest zdefiniować granicę dla konkretnych materiałów. Na podstawie składu materiału „twarde stopy” są również klasyfikowane jako „cermetale”.

Główne cechy ceramiki metalowej obejmują:

(1) Dobra zwilżalność metalu do fazy ceramicznej. Zwilżalność cząstek metalu i ceramiki jest jednym z głównych warunków oceny mikrostruktury i wydajności cermetali. Im większa zwilżalność, tym większa możliwość utworzenia przez metal fazy ciągłej i tym lepsza wydajność stycznika lutowanego metalowo-ceramicznego.

(2) Brak gwałtownej reakcji chemicznej pomiędzy fazą metaliczną a fazą ceramiczną. Jeśli reakcja międzyfazowa jest gwałtowna podczas metalizacji ceramiki, tworząc związki, faza metaliczna nie może zostać użyta do poprawy odporności ceramiki na wstrząsy mechaniczne i szok termiczny.

(3) Różnica współczynników rozszerzalności pomiędzy fazą metaliczną i ceramiczną nie jest zbyt duża. Kiedy współczynniki rozszerzalności cieplnej fazy metalicznej i fazy ceramicznej w ceramice metalizowanej znacznie się różnią, spowoduje to większe naprężenia wewnętrzne i zmniejszy stabilność termiczną cermetalu.

Główne metody przygotowania materiałów cermetalowych obejmują prasowanie na gorąco, spiekanie proszków i impregnację. Konkretne procesy są następujące:

Tłoczenie na gorąco:Surowce metalowe lub stopowe/ceramiczne są drobno sproszkowane, równomiernie wymieszane, kształtowane,-prasowane na gorąco i przetwarzane w celu uzyskania gotowego produktu.

Spiekanie proszkowe:Surowce metalowe lub stopowe/ceramiczne są drobno sproszkowane, równomiernie wymieszane, kształtowane, suszone, wypalane w celu uzyskania porowatej struktury, spiekane i przetwarzane w celu uzyskania gotowego produktu.

Impregnacja:Surowce metalowe lub stopowo-ceramiczne są drobno proszkowane, równomiernie mieszane, kształtowane, suszone, wypalane w celu uzyskania porowatej struktury, impregnowane metalem i przetwarzane w celu uzyskania gotowego produktu.

(1) Pole obróbki

Ceramika metalizowana charakteryzuje się wysoką twardością, twardością czerwoną i odpornością na zużycie, wykazując doskonałe właściwości skrawania przy-szybkim i suchym cięciu. W tych samych warunkach skrawania odporność na zużycie narzędzi metalowych-ceramicznych jest znacznie większa niż w przypadku zwykłego węglika spiekanego.

(2) Przemysł lotniczy

Od lat pięćdziesiątych XX wieku prowadzono badania nad metalizowaną ceramiką TiC-Ni do wykorzystania-materiałów wysokotemperaturowych w łopatkach silników odrzutowych. Jednak podczas spiekania niezdolność niklu do całkowitego zwilżenia TiC doprowadziła do agregacji i wzrostu cząstek TiC, co skutkowało słabą wytrzymałością i brakiem osiągnięcia pożądanych właściwości-odporności na ciepło. Sam TiC charakteryzuje się wysoką twardością, wysoką temperaturą topnienia, niskim ciężarem właściwym i dobrą stabilnością termiczną, podczas gdy miedź wykazuje doskonałą przewodność elektryczną i cieplną oraz dobrą plastyczność. Materiały kompozytowe TiC/Cu, składające się z TiC i miedzi, łączą zalety obu, dzięki czemu są cenne w zastosowaniach jako materiały przewodzące i termoprzewodzące, materiały-odporne na zużycie i wykładziny rakietowe.

(3) Inne zastosowania
Powłoki z kompozytów metalowo-ceramicznych-mogą zmieniać wygląd, strukturę i skład chemiczny zewnętrznej powierzchni podłoża metalowego oraz nadawać podłożu nowe właściwości.Elementy z metalizowanego tlenku glinułączą wytrzymałość i wytrzymałość metali z-odpornością ceramiki na wysoką temperaturę, co czyni ją doskonałym materiałem kompozytowym. Znajdują one z powodzeniem zastosowanie w przemyśle lotniczym, lotniczym, obronnym, chemicznym, maszynowym, energetycznym i elektronicznym.