PENGEMBANGAN DAN APLIKASI BAHAN KERAMIK KHUSUS
Bahan keramik dan logam serta bahan polimer adalah tiga bahan yang paling banyak digunakan di masyarakat saat ini.Produk keramik terbagi menjadi keramik biasa dan keramik tingkat lanjut.Keramik tingkat lanjut dapat dibagi menjadi keramik struktural dan keramik fungsional sesuai dengan karakteristik dan kegunaannya.
Diantaranya, keramik struktural terutama didasarkan pada sifat mekaniknya, ketahanan suhu tinggi, ketahanan korosi, ketahanan aus dan bahan keramik lainnya;Keramik fungsional terutama didasarkan pada karakteristik listrik, termal, akustik, optik, magnetik, dan karakteristik lain dari bahan keramik.
Pesatnya perkembangan keramik baru dapat diringkas sebagai berikut:
Ini memiliki sifat fisik dan mekanik yang sangat baik, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan kejut termal, dan fungsi yang sangat baik dalam panas, cahaya, suara, listrik, magnet, kimia, biologi, dll. Dapat memenuhi kebutuhan ilmu pengetahuan dan teknologi modern dan konstruksi ekonomi.
Nilai tambah produk cukup tinggi, dan aplikasinya sangat luas, hampir menembus semua lapisan masyarakat dan pasar akan terus berkembang di masa mendatang.
Bahan bakunya diperoleh dari tanah mineral atau melalui sintesis, dan cadangannya sangat kaya.
Penerapan Bahan Keramik Baru
Keramik canggih banyak digunakan di berbagai bidang ekonomi nasional, seperti pertahanan nasional, industri kimia, metalurgi, elektronik, mesin, ruang angkasa, biomedis, karena struktur halusnya yang spesifik dan serangkaian sifat yang sangat baik, seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi , ketahanan aus, ketahanan korosi, ketahanan suhu tinggi, konduktivitas, isolasi, magnet, transmisi cahaya, semikonduktor, piezoelektrik, acoustooptic, superkonduktor, dan biokompatibilitas.
industri elektronik
Industri elektronik adalah pasar aplikasi terminal terbesar dari industri keramik maju.Keramik elektronik mengacu pada bahan keramik yang digunakan dalam peralatan elektronik sebagai pemasangan, fiksasi, penyangga, perlindungan, isolasi, isolasi, dan koneksi berbagai komponen radio.Saat ini, bahan dan komponen keramik elektronik terutama meliputi: sisipan keramik serat optik, dasar kemasan keramik, substrat keramik, matriks keramik, blok terminal, kapasitor keramik multilayer chip, dll. Bahan utamanya adalah oksida, nitrida, karbida, borida, dll. Pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern telah menimbulkan tantangan yang lebih berat untuk bahan keramik elektronik dan menciptakan peluang baru untuk penelitian dan pengembangan di bidang ini.
Industri otomotif
Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, semakin banyak keramik khusus dan keramik cerdas yang diterapkan pada mobil, membawa revolusi baru pada pemrosesan dan pembuatan suku cadang mobil.Saat ini, bahan keramik yang digunakan dalam mobil terutama meliputi keramik silikon oksida, keramik silikon karbida, keramik silikon nitrida, keramik aluminium oksida.Di masa depan, bahan keramik khusus yang lebih baru seperti litium oksida akan digunakan dalam pembuatan mobil.
Saat ini, bagian utama mesin mobil, seperti piston, kepala silinder, katup, pipa knalpot, kompresor asap turbin, sensor oksigen dan busi, terbuat dari bahan keramik canggih, dan mesin keramik insulasi termal bebas air telah maju.
Penerapan Material Keramik pada Mesin Otomotif
Sensor mobil harus cocok untuk lingkungan keras tertentu (suhu tinggi, suhu rendah, getaran, akselerasi, kelembapan, gas buang) untuk waktu yang lama, dan harus kecil dan ringan, dapat digunakan kembali dengan baik, rentang keluaran lebar, dll. sensor yang terbuat dari keramik dengan ketahanan panas, ketahanan korosi, ketahanan aus dan potensi fungsi elektromagnetik dan optik yang sangat baik dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan di atas.
Penerapan Material Keramik pada Sensor Otomotif
Selain itu, rem keramik dibuat berdasarkan rem serat karbon.Kekerasan permukaan senyawa silikon karbonnya mendekati berlian.Struktur serat karbon pada cakram membuatnya kuat, tahan benturan, dan tahan korosi, membuat cakram ini sangat tahan aus.Peredam kejut cerdas berhasil dikembangkan dengan memanfaatkan efek piezoelektrik positif, efek piezoelektrik terbalik, dan efek elektrostriksi keramik sensitif secara komprehensif.Karena penggunaan elemen keramik yang sangat sensitif, ia memiliki fungsi mengidentifikasi permukaan jalan dan dapat melakukan penyesuaian sendiri, yang dapat meminimalkan getaran yang disebabkan oleh permukaan jalan mobil yang kasar.
Dirgantara
Bahan yang digunakan di bidang kedirgantaraan sebagian besar digunakan di lingkungan yang sangat keras seperti suhu sangat tinggi dan radiasi kuat, yang membutuhkan bahan dengan kekuatan spesifik tinggi, modulus spesifik tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan ablasi, dan karakteristik lainnya.Meskipun skala pasar industri kedirgantaraan terbatas, persyaratannya yang tinggi untuk sifat material sangat mendorong tingkat pengembangan dan kemajuan teknis keramik teknik.
Produk keramik optik
Keramik transparan adalah keramik yang dapat menembus cahaya.Keramik transparan tidak hanya memiliki transparansi dan sifat optik yang baik, tetapi juga mempertahankan kekuatan tinggi, ketahanan korosi, ketahanan suhu tinggi, insulasi listrik yang baik, konduktivitas termal yang tinggi, dan sifat dielektrik yang baik dari keramik struktural.Oleh karena itu, mereka semakin banyak digunakan dalam teknologi pencahayaan baru, jendela observasi di bawah suhu tinggi, tekanan tinggi dan lingkungan korosif, jendela deteksi inframerah, pelindung rudal, pelindung transparan militer, dan bidang lainnya.
Bidang biomedis
Biokeramik mengacu pada kelas bahan keramik yang digunakan untuk fungsi biologis atau fisiologis tertentu, yaitu bahan keramik yang langsung digunakan untuk tubuh manusia atau bahan biologis, medis, biokimia dan lainnya yang berhubungan langsung dengan tubuh manusia.Karena biokompatibilitasnya yang baik dan sifat fisikokimia yang stabil, ia banyak digunakan dalam ortopedi, kedokteran gigi, bedah plastik, bedah mulut, bedah kardiovaskular, oftalmologi, dan bidang lainnya.
Industri kimia
Bahan keramik memiliki stabilitas kimia yang sangat baik.Kecuali asam fluorida dan alkali konsentrasi tinggi, mereka memiliki ketahanan korosi yang sangat baik terhadap hampir semua konsentrasi asam anorganik, garam, dan media organik.Dengan munculnya keramik struktural dan keramik fungsional, kinerjanya terus ditingkatkan, mengurangi kerapuhan dan meningkatkan kekuatan.Bahan keramik banyak digunakan dalam petrokimia, pupuk, farmasi, makanan, pembuatan kertas, penyulingan, serat kimia dan industri lainnya.Misalnya, lapisan tahan asam dan lantai tahan asam untuk peralatan, menara, kapal, dan saluran pipa untuk produksi, penyimpanan, dan pengangkutan media korosif, pompa keramik, katup, dan peralatan tahan korosi lainnya juga dapat digunakan sebagai pengisi.
Industri tekstil
Penerapan bahan keramik dalam industri tekstil terutama tercermin pada: pertama, bagian tekstil keramik;Yang kedua adalah kain tekstil keramik.Bagian tekstil keramik memiliki karakteristik ketahanan aus yang tinggi dan stabilitas kimia yang baik.Mereka dipasang pada bagian penting dari mesin dan peralatan tekstil, sangat meningkatkan kecepatan dan kualitas serat dan benang sintetis, seperti cakram gesek, pemangkas benang, dan pemandu kawat.Selain itu, para peneliti menggunakan proses khusus untuk menggabungkan bubuk keramik dengan tekstil untuk menyiapkan kain dengan berbagai fungsi, yang selanjutnya mendorong penerapan bahan keramik di industri tekstil.
Bidang militer
Keramik khusus dalam aplikasi militer terutama mengacu pada alumina dan boron karbida.Dalam militer modern, tidak peduli senjata modern laut, darat, udara atau senjata lainnya, ada komponen yang terbuat dari keramik khusus.Misalnya, keramik B4C dapat digunakan sebagai pelindung antipeluru untuk pesawat terbang, kendaraan, dan personel;Lapisan B4C yang terbuat dari serat proporsional dan bahan komposit B4C dapat menghalangi penetrasi proyektil lapis baja kaliber kecil.Selain itu, ubin insulasi panas keramik di dinding luar pesawat ruang angkasa adalah bahan komposit serat kaca, yang memiliki sifat yang sangat baik seperti ringan, tahan panas, tahan benturan, konduktivitas termal rendah, dan merupakan bahan insulasi panas militer yang ideal.
Keramik khusus juga digunakan dalam sistem kontrol rudal.Radome pneumatik ditambahkan ke antena radar untuk mengoordinasikan fungsi sistem mekanis, termal, dan kelistrikan serta memastikan operasi normal rudal;Ada juga bahan khusus bersuhu tinggi yang dibutuhkan untuk roket, banyak di antaranya juga terbuat dari keramik logam.
Bahan keramik baru tidak hanya menjadi dasar material untuk pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini, tetapi juga kondisi material yang sangat diperlukan untuk membangun dan mengembangkan industri teknologi baru, mengubah industri tradisional, menghemat energi, melindungi lingkungan, dan meningkatkan daya saing internasional China.
Kemajuan teknologi baru yang berkelanjutan akan mengedepankan persyaratan yang lebih ketat untuk kinerja bahan keramik baru.Kita harus terus maju, meningkatkan teknologi persiapan bahan keramik baru, dan berinovasi sistem material baru untuk memberikan kontribusi yang lebih besar bagi kemajuan masyarakat manusia.
Waktu posting: Nov-29-2022