ENTWICKLUNG UND ANWENDUNG VON SPEZIELLEN KERAMIKMATERIALIEN
Keramik- und Metallmaterialien sowie Polymermaterialien sind die drei am häufigsten verwendeten Materialien in der heutigen Gesellschaft.Keramische Produkte werden in gewöhnliche Keramik und Hochleistungskeramik unterteilt.Hochleistungskeramiken lassen sich nach ihren Eigenschaften und Verwendungszwecken in Strukturkeramik und Funktionskeramik unterteilen.
Unter ihnen basieren Strukturkeramiken hauptsächlich auf ihren mechanischen Eigenschaften, Hochtemperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und anderen keramischen Materialien;Funktionskeramiken basieren hauptsächlich auf ihren elektrischen, thermischen, akustischen, optischen, magnetischen und anderen Eigenschaften auf keramischen Werkstoffen.
Die rasante Entwicklung neuer Keramiken lässt sich wie folgt zusammenfassen:
Es hat ausgezeichnete physikalische und mechanische Eigenschaften, hohe Festigkeit, hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Temperaturwechselbeständigkeit und hervorragende Funktionen in den Bereichen Wärme, Licht, Ton, Elektrizität, Magnetismus, Chemie, Biologie usw. Es kann Erfüllen Sie die Bedürfnisse der modernen Wissenschaft und Technologie und des wirtschaftlichen Bauens.
Der Mehrwert des Produktes ist recht hoch, die Anwendung sehr umfangreich, was nahezu alle Lebensbereiche durchdringt und der Markt in Zukunft weiter wachsen wird.
Seine Rohstoffe werden aus mineralischen Böden oder durch Synthese gewonnen, und seine Reserven sind sehr reich.
Anwendung neuer keramischer Materialien
Hochleistungskeramiken werden aufgrund ihrer spezifischen Feinstruktur und einer Reihe hervorragender Eigenschaften, wie z. B. hohe Festigkeit, hohe Härte, in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft, wie z , Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Leitfähigkeit, Isolierung, Magnetismus, Lichtdurchlässigkeit, Halbleiter, piezoelektrisch, akustooptisch, supraleitend und Biokompatibilität.
Elektronische Industrie
Die Elektronikindustrie ist der größte Markt für Terminalanwendungen in der Industrie für fortgeschrittene Keramik.Elektronische Keramik bezieht sich auf keramische Materialien, die in elektronischen Geräten als Installation, Befestigung, Unterstützung, Schutz, Isolierung, Isolierung und Verbindung verschiedener Funkkomponenten verwendet werden.Gegenwärtig umfassen elektronische Keramikmaterialien und -komponenten hauptsächlich: Keramikeinsatz für optische Fasern, Keramikverpackungsbasis, Keramiksubstrat, Keramikmatrix, Anschlussblöcke, Chip-Mehrschicht-Keramikkondensatoren usw. Die Hauptmaterialien sind Oxide, Nitride, Carbide, Boride usw. Die schnelle Entwicklung der modernen Wissenschaft und Technologie hat elektronische Keramikmaterialien vor größere Herausforderungen gestellt und neue Möglichkeiten für Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet geschaffen.
Automobilindustrie
Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie werden speziellere Keramiken und intelligente Keramiken in Autos eingesetzt, was eine neue Revolution in der Verarbeitung und Herstellung von Autoteilen einleitet.Gegenwärtig umfassen keramische Materialien, die in Automobilen verwendet werden, hauptsächlich Siliziumoxidkeramik, Siliziumkarbidkeramik, Siliziumnitridkeramik, Aluminiumoxidkeramik.In Zukunft werden weitere neue keramische Spezialwerkstoffe wie Lithiumoxid im Automobilbau zum Einsatz kommen.
Gegenwärtig bestehen die Hauptteile von Automotoren, wie Kolben, Zylinderköpfe, Ventile, Auspuffrohre, Turbinenrauchkompressoren, Sauerstoffsensoren und Zündkerzen, aus fortschrittlichen Keramikmaterialien, und ein wasserfreier Wärmeisolierungs-Keramikmotor wurde hergestellt entwickelten.
Anwendung keramischer Werkstoffe in Automobilmotoren
Automobilsensoren müssen für lange Zeit für die spezifische raue Umgebung (hohe Temperatur, niedrige Temperatur, Vibration, Beschleunigung, Feuchtigkeit, Abgas) geeignet sein und sollten klein und leicht sein, gute Wiederverwendbarkeit, einen großen Leistungsbereich usw. aufweisen Sensor aus Keramik mit Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und potenziell hervorragenden elektromagnetischen und optischen Funktionen können die oben genannten Anforderungen vollständig erfüllen.
Anwendung keramischer Materialien in Automobilsensoren
Darüber hinaus ist die Keramikbremse auf Basis einer Kohlefaserbremse hergestellt.Die Härte seiner Kohlenstoff-Silizium-Verbindungsoberfläche kommt der von Diamant nahe.Die Kohlefaserstruktur in der Scheibe macht sie stark, schlagfest und korrosionsbeständig, wodurch die Scheibe extrem verschleißfest ist.Der intelligente Stoßdämpfer wurde erfolgreich entwickelt, indem der positive piezoelektrische Effekt, der inverse piezoelektrische Effekt und der Elektrostriktionseffekt empfindlicher Keramiken umfassend genutzt wurden.Aufgrund der Verwendung hochempfindlicher Keramikelemente hat es die Funktion, die Straßenoberfläche zu identifizieren und kann eine Selbsteinstellung vornehmen, wodurch die durch die raue Straßenoberfläche des Autos verursachten Vibrationen minimiert werden können.
Luft- und Raumfahrt
In der Luft- und Raumfahrt verwendete Materialien werden hauptsächlich in extrem rauen Umgebungen wie ultrahohen Temperaturen und starker Strahlung eingesetzt, die Materialien mit hoher spezifischer Festigkeit, hohem spezifischem Modul, hoher Temperaturbeständigkeit, Ablationsbeständigkeit und anderen Eigenschaften erfordern.Obwohl die Marktgröße der Luft- und Raumfahrtindustrie begrenzt ist, fördern ihre hohen Anforderungen an die Materialeigenschaften den Entwicklungsstand und den technischen Fortschritt der technischen Keramik stark.
Optische Keramikprodukte
Transparente Keramiken sind Keramiken, die Licht durchdringen können.Transparente Keramiken haben nicht nur gute Transparenz und optische Eigenschaften, sondern behalten auch die hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, gute elektrische Isolierung, hohe Wärmeleitfähigkeit und die guten dielektrischen Eigenschaften von Baukeramik bei.Daher werden sie zunehmend in neuen Beleuchtungstechnologien, Beobachtungsfenstern unter hohen Temperaturen, hohem Druck und korrosiven Umgebungen, Infrarot-Erkennungsfenstern, Raketenschutzverkleidungen, militärischen transparenten Panzerungen und anderen Bereichen eingesetzt.
Biomedizinischer Bereich
Biokeramik bezieht sich auf eine Klasse von keramischen Materialien, die für spezifische biologische oder physiologische Funktionen verwendet werden, d. h. keramische Materialien, die direkt für den menschlichen Körper verwendet werden, oder biologische, medizinische, biochemische und andere Materialien, die in direktem Zusammenhang mit dem menschlichen Körper stehen.Aufgrund seiner guten Biokompatibilität und seiner stabilen physikalisch-chemischen Eigenschaften wird es häufig in der Orthopädie, Zahnmedizin, plastischen Chirurgie, Oralchirurgie, Herz-Kreislauf-Chirurgie, Augenheilkunde und anderen Bereichen eingesetzt.
Chemieindustrie
Keramische Materialien haben eine ausgezeichnete chemische Stabilität.Mit Ausnahme von Flusssäure und hochkonzentriertem Alkali weisen sie eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegenüber fast allen Konzentrationen von anorganischen Säuren, Salzen und organischen Medien auf.Mit dem Aufkommen von Strukturkeramik und Funktionskeramik wurde ihre Leistung kontinuierlich verbessert, die Sprödigkeit verringert und die Festigkeit verbessert.Keramische Materialien werden häufig in der Petrochemie, Düngemittel-, Pharma-, Lebensmittel-, Papierherstellung, Raffination, Chemiefaser- und anderen Industrien verwendet.Als Füllstoffe können beispielsweise auch säurebeständige Auskleidungen und säurebeständige Böden für Apparate, Türme, Behälter und Rohrleitungen zur Herstellung, Lagerung und zum Transport von korrosiven Medien, keramische Pumpen, Ventile und andere korrosionsbeständige Apparate verwendet werden.
Textilindustrie
Die Anwendung keramischer Materialien in der Textilindustrie spiegelt sich hauptsächlich wider in: erstens keramischen Textilteilen;Das zweite sind keramische Textilstoffe.Keramische Textilteile zeichnen sich durch hohe Verschleißfestigkeit und gute chemische Beständigkeit aus.Sie werden an den wichtigsten Teilen von Textilmaschinen und -anlagen installiert und verbessern die Geschwindigkeit und Qualität von synthetischen Fasern und Garnen erheblich, wie z. B. Friktionsscheiben, Fadenschneider und Drahtführungen.Darüber hinaus verwendeten die Forscher ein spezielles Verfahren, um Keramikpulver mit Textilien zu kombinieren, um Stoffe mit verschiedenen Funktionen herzustellen, wodurch die Anwendung keramischer Materialien in der Textilindustrie weiter vorangetrieben wurde.
Militärischer Bereich
Spezialkeramiken in militärischen Anwendungen beziehen sich hauptsächlich auf Aluminiumoxid und Borcarbid.Im modernen Militär gibt es unabhängig von den modernen See-, Land-, Luft- oder anderen Waffen Komponenten aus Spezialkeramik.Beispielsweise kann B4C-Keramik als kugelsichere Panzerung für Flugzeuge, Fahrzeuge und Personal verwendet werden;Die B4C-Auskleidung aus Proportionalfaser und B4C-Verbundmaterial kann das Eindringen von kleinkalibrigen Panzergeschossen blockieren.Darüber hinaus ist die keramische Wärmedämmplatte an der Außenwand des Raumschiffs ein Glasfaserverbundwerkstoff, der hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht, Hitzebeständigkeit, Schlagfestigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und ein ideales militärisches Wärmedämmmaterial darstellt.
Spezialkeramiken werden auch in Raketensteuerungssystemen verwendet.Der Radarantenne wird ein pneumatisches Radom hinzugefügt, um die Funktionen mechanischer, thermischer und elektrischer Systeme zu koordinieren und den normalen Betrieb des Flugkörpers sicherzustellen.Für Raketen werden auch spezielle Hochtemperaturmaterialien benötigt, von denen viele ebenfalls aus Metallkeramik bestehen.
Neue Keramikmaterialien sind nicht nur die materielle Grundlage für die heutige wissenschaftliche und technologische Entwicklung, sondern auch die unverzichtbaren materiellen Voraussetzungen für den Aufbau und die Entwicklung neuer Technologieindustrien, die Transformation traditioneller Industrien, das Einsparen von Energie, den Schutz der Umwelt und die Verbesserung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit Chinas.
Der kontinuierliche Fortschritt neuer Technologien wird strengere Anforderungen an die Leistung neuer keramischer Materialien stellen.Wir müssen ständig voranschreiten, die Herstellungstechnologie neuer keramischer Materialien verbessern und neue Materialsysteme erneuern, um größere Beiträge zum Fortschritt der menschlichen Gesellschaft zu leisten.
Postzeit: 29. November 2022