Baca rahsia pengacuan, pensinteran dan kawalan bentuk zirkonia dan silikon nitrida dalam satu artikel

2026-05-21

1. Proses asas proses pengeluaran seramik industri

Pengeluaran seramik perindustrian (juga dikenali sebagai seramik termaju atau seramik kejuruteraan) ialah proses yang ketat untuk menukar serbuk bukan logam bukan organik tak organik kepada bahagian ketepatan dengan kekuatan tinggi, rintangan haus, rintangan suhu tinggi atau sifat elektrik khas. . Proses pembuatan teras standardnya biasanya termasuk yang berikut Lima peringkat utama.

Penyediaan serbuk Campurkan bahan mentah ketulenan tinggi dengan tepat. Untuk menjadikan serbuk mempunyai kecairan dan daya pengikat yang baik dalam pengacuan berikutnya, adalah perlu untuk menambah jumlah pengikat organik, pelincir dan dispersan yang sesuai. Selepas pencampuran kilang bola berprestasi tinggi dan pengeringan semburan, serbuk berbutir dengan pengedaran saiz zarah seragam dihasilkan.
Pembentukan badan hijau Mengikut bentuk geometri dan skala pengeluaran besar-besaran produk, serbuk berbutir ditekan atau disuntik ke dalam acuan melalui cara mekanikal. Kaedah pengacuan utama termasuk menekan kering dan menekan isostatik sejuk ( CIP ), acuan suntikan seramik ( CIM ) dan tuangan pita.
Pemprosesan dan penyahikat hijau Badan hijau yang terbentuk mengandungi sejumlah besar pengikat organik. Sebelum pensinteran rasmi, ia mesti diletakkan di dalam relau penyahikat dan perlahan-lahan dipanaskan di udara untuk menyebabkan pirolisis atau volatilisasi (degreasing). Kekerasan badan hijau selepas penyahikat adalah rendah dan mudah untuk melakukan pemprosesan mekanikal awal seperti penggerudian dan pemotongan.
Pensinteran suhu tinggi Ini adalah langkah kritikal dalam mencapai sifat mekanikal akhir seramik. Badan hijau ternyahikat diletakkan ke dalam relau pensinteran suhu tinggi. Pemindahan jisim dan ikatan berlaku antara bijirin. Liang pori secara beransur-ansur dilepaskan. Badan hijau mengalami pengecutan isipadu yang teruk dan akhirnya mencapai ketumpatan.
Pemesinan dan pemeriksaan ketepatan Oleh kerana seramik selepas pensinteran mempunyai kekerasan yang sangat tinggi (biasanya kedua selepas berlian) dan mempunyai tahap ubah bentuk pensinteran tertentu, jika mereka ingin mencapai toleransi dimensi peringkat mikron atau kekasaran permukaan paras cermin, ia mestilah keras dan ketepatan diproses melalui roda pengisar berlian dan pes pengisar, dan akhirnya pemeriksaan kualiti menyeluruh melalui koordinat tiga dimensi seperti koordinat berketepatan tinggi.

2. Perbandingan ciri-ciri proses antara zirkonium oksida dan silikon nitrida

Antara seramik struktur termaju moden, zirkonia dan silikon nitrida Dua sistem diwakili. Yang pertama adalah seramik oksida biasa dengan keliatan tinggi dan estetika yang sangat baik; silikon nitrida Ia adalah seramik bukan oksida dengan ikatan kovalen yang tinggi dan mempunyai prestasi cemerlang dalam kekerasan, kestabilan kejutan haba dan persekitaran suhu tinggi yang melampau. Berikut ialah perbandingan parameter proses pengeluaran utama kedua-duanya.

Dimensi proses	Seramik Zirkonia (ZrO₂)	silikon nitrida陶瓷 (Si₃N₄)
klasik suhu pensinteran ijazah	1350°C - 1500°C Ketumpatan boleh diselesaikan di bawah tekanan udara atmosfera biasa, dan kos peralatan adalah rendah.	1700°C - 1850°C Nitrogen tekanan tinggi (1-10 MPa) mesti diperkenalkan untuk pensinteran tekanan udara untuk menghalang penguraian suhu tinggi.
Kawalan pengecutan garisan	20% - 22% (besar dan stabil) Ketumpatan pembungkusan serbuk adalah seragam, dan pengiraan faktor penguatan acuan adalah sangat teratur.	15% - 18% (agak kecil tetapi sangat tidak menentu) Terjejas oleh resapan dan kelajuan perubahan fasa aditif fasa cecair, teknologi kawalan saiz adalah sukar.
Perubahan fasa dan kesan kelantangan	Terdapat tekanan perubahan fasa Apabila menyejukkan, fasa tetragonal berubah menjadi fasa monoklinik dengan pengembangan isipadu 3%-5%, dan penstabil seperti yttrium oksida perlu diperkenalkan untuk mengelakkan keretakan.	Pengubahsuaian perubahan fasa Semasa pensinteran, fasa α berubah menjadi fasa β, membentuk struktur berjalin kristal kolumnar yang saling mengunci, yang boleh meningkatkan keliatan matriks dengan ketara.
Proses pengacuan arus perdana	Penekanan kering/penekan isostatik sejuk, acuan suntikan seramik (CIM) Serbuk mempunyai ketumpatan tinggi, kecairan yang baik, pemadatan mudah dan pengeluaran besar-besaran bentuk khas.	Penekanan isostatik sejuk (CIP), pengacuan Ketumpatan intrinsik serbuk adalah rendah, gebu dan sukar untuk dipadatkan, jadi CIP tekanan tinggi pelbagai arah sering digunakan.

�Petua pengeluaran pendaratan industri: Jantung pembuatan seramik perindustrian terletak di Kesesuaian sempurna antara 'lengkung suhu-masa' dan 'pampasan pengecutan'. Kesukaran zirkonia terutamanya terletak pada peringkat pengisaran superhard selepas pensinteran (kehilangan alat yang tinggi dan kecekapan rendah); manakala halangan teras silikon nitrida terletak pada tekanan udara suhu ultra tinggi yang ketat/proses pensinteran menekan isostatik panas dan formula sulit alat bantu pensinteran untuk pemindahan jisim cecair ikatan kovalen takat lebur rendah.

PRAV：Teknologi hitam percetakan 3D ini menghidupkan semula tulang manusia SETERUSNYA：Apakah Seramik Berfungsi dan Mengapa Ia Mengubah Industri Moden?