특수 세라믹 소재의 개발 및 응용
세라믹 및 금속 재료와 고분자 재료는 현대 사회에서 가장 널리 사용되는 세 가지 재료입니다.세라믹 제품은 일반 세라믹과 고급 세라믹으로 구분됩니다.첨단 세라믹은 그 특성과 용도에 따라 구조용 세라믹과 기능성 세라믹으로 나눌 수 있다.
그 중 구조용 세라믹은 주로 기계적 특성, 고온 저항, 내식성, 내마모성 및 기타 세라믹 재료를 기반으로 합니다.기능성 세라믹은 주로 전기적, 열적, 음향적, 광학적, 자기적 및 기타 세라믹 재료의 특성을 기반으로 합니다.
새로운 세라믹스의 급속한 발전은 다음과 같이 요약될 수 있습니다.
우수한 물리적, 기계적 성질, 고강도, 고경도, 내마모성, 내식성, 내열성, 내열충격성을 가지며 열, 빛, 소리, 전기, 자기, 화학, 생물학 등에서 우수한 기능을 발휘할 수 있습니다. 현대과학기술과 경제건설의 수요를 충족시킨다.
제품의 부가 가치가 매우 높고 응용 분야가 매우 광범위하여 모든 생활에 거의 스며들고 시장은 앞으로도 계속 확대될 것입니다.
그 원료는 광물 토양 또는 합성을 통해 얻어지며 매장량이 매우 풍부합니다.
새로운 세라믹 재료의 응용
고급 세라믹은 특정 미세 구조와 고강도, 고경도와 같은 일련의 우수한 특성으로 인해 국방, 화학 산업, 야금, 전자, 기계, 항공 우주, 생물 의학과 같은 국가 경제의 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. , 내마모성, 내식성, 고온 저항성, 전도성, 절연성, 자성, 광 투과성, 반도체, 압전, 음향 광학, 초전도 및 생체 적합성.
전자 산업
전자 산업은 첨단 세라믹 산업의 가장 큰 단말 응용 시장입니다.전자 세라믹은 각종 무선 부품의 설치, 고정, 지지, 보호, 절연, 절연 및 연결 등 전자 장비에 사용되는 세라믹 소재를 말합니다.현재 전자 세라믹 재료 및 부품에는 주로 광섬유 세라믹 인서트, 세라믹 패키징 베이스, 세라믹 기판, 세라믹 매트릭스, 단자 블록, 칩 적층 세라믹 커패시터 등이 포함됩니다. 주요 재료는 산화물, 질화물, 탄화물, 붕소화물 등입니다. 현대 과학과 기술의 급속한 발전은 전자 세라믹 재료에 더 심각한 도전을 제기했으며 이 분야에서 연구 개발을 위한 새로운 기회를 창출했습니다.
자동차 산업
과학과 기술의 급속한 발전으로 더 많은 특수 세라믹과 지능형 세라믹이 자동차에 적용되어 자동차 부품 가공 및 제조에 새로운 혁명을 가져옵니다.현재 자동차에 사용되는 세라믹 재료는 주로 산화규소 세라믹, 탄화규소 세라믹, 질화규소 세라믹, 산화알루미늄 세라믹을 포함한다.미래에는 리튬 산화물과 같은 더 많은 새로운 특수 세라믹 소재가 자동차 제조에 사용될 것입니다.
현재 피스톤, 실린더 헤드, 밸브, 배기 파이프, 터빈 연기 압축기, 산소 센서 및 점화 플러그와 같은 자동차 엔진의 주요 부품은 고급 세라믹 재료로 만들어졌으며 물이 없는 단열 세라믹 엔진은 개발.
자동차 엔진에 세라믹 소재 적용
자동차용 센서는 특정 가혹한 환경(고온, 저온, 진동, 가속도, 습도, 배기가스)에 장기간 적합하도록 요구되며, 작고 가벼우며, 재사용성이 좋고, 출력 범위가 넓어야 합니다. 내열성, 내식성, 내마모성 및 잠재적으로 우수한 전자기 및 광학 기능을 갖춘 세라믹으로 만들어진 센서는 위의 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다.
자동차 센서에 세라믹 소재 적용
또한 세라믹 브레이크는 탄소 섬유 브레이크를 기반으로 제작되었습니다.탄소 실리콘 화합물 표면의 경도는 다이아몬드에 가깝습니다.디스크의 탄소 섬유 구조는 디스크를 강하고 충격에 강하며 부식에 강하여 디스크의 내마모성이 매우 뛰어납니다.지능형 충격 흡수 장치는 민감한 세라믹의 정 압전 효과, 역 압전 효과 및 전왜 효과를 종합적으로 활용하여 성공적으로 개발되었습니다.고감도 세라믹 소자를 사용하여 노면을 식별하는 기능과 자가 조정이 가능하여 자동차의 거친 노면으로 인한 진동을 최소화할 수 있습니다.
항공 우주
항공우주 분야에 사용되는 소재는 주로 초고온, 강한 방사능 등 극한의 가혹한 환경에서 사용되며, 이에 따라 높은 비강도, 높은 비탄성률, 고온 저항성, 내삭마성 등의 특성을 지닌 소재가 요구됩니다.항공 우주 산업의 시장 규모는 제한적이지만 재료 특성에 대한 높은 요구 사항은 엔지니어링 세라믹의 개발 수준과 기술 진보를 강력하게 촉진합니다.
광학 세라믹 제품
투명 세라믹은 빛을 투과할 수 있는 세라믹입니다.투명 세라믹은 투명성과 광학적 특성이 우수할 뿐만 아니라 구조용 세라믹의 고강도, 내식성, 고온 저항성, 우수한 전기 절연성, 높은 열전도율 및 우수한 유전 특성을 유지합니다.따라서 새로운 조명 기술, 고온, 고압 및 부식성 환경의 관측 창, 적외선 탐지 창, 미사일 보호 페어링, 군용 투명 갑옷 및 기타 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
생물 의학 분야
바이오세라믹은 특정 생물학적 또는 생리학적 기능에 사용되는 세라믹 소재의 한 종류로, 인체에 직접 사용되는 세라믹 소재 또는 인체와 직접 관련된 생물학, 의료, 생화학 및 기타 소재를 말합니다.우수한 생체적합성과 안정적인 물리화학적 특성으로 인해 정형외과, 치과, 성형외과, 구강외과, 심혈관외과, 안과 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
화학 산업
세라믹 재료는 우수한 화학적 안정성을 가지고 있습니다.불화 수소산 및 고농도 알칼리를 제외하고 거의 모든 농도의 무기산, 염 및 유기 매질에 대한 내식성이 우수합니다.구조용 세라믹과 기능성 세라믹의 출현으로 그 성능이 지속적으로 향상되어 취성을 줄이고 강도를 향상시켰습니다.세라믹 재료는 석유 화학, 비료, 제약, 식품, 제지, 정제, 화학 섬유 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다.예를 들어 부식성 매체, 세라믹 펌프, 밸브 및 기타 부식 방지 장비의 생산, 저장 및 운송을 위한 장비, 타워, 선박 및 파이프라인의 내산성 라이닝 및 내산성 바닥도 필러로 사용할 수 있습니다.
섬유 산업
섬유 산업에서 세라믹 재료의 응용은 주로 다음과 같이 반영됩니다. 첫째, 세라믹 섬유 부품;두 번째는 세라믹 섬유 직물입니다.세라믹 섬유 부품은 높은 내마모성과 우수한 화학적 안정성을 특징으로 합니다.섬유 기계 및 장비의 핵심 부품에 설치되어 마찰 디스크, 사절기 및 와이어 가이드와 같은 합성 섬유 및 원사의 속도와 품질을 크게 향상시킵니다.또한 연구원들은 세라믹 분말을 직물과 결합하여 다양한 기능을 가진 직물을 제조하는 특수 공정을 사용하여 섬유 산업에서 세라믹 재료의 응용을 더욱 촉진했습니다.
군사 분야
군용 특수 세라믹은 주로 알루미나와 탄화붕소를 말합니다.현대 군대에는 바다, 육지, 공중 또는 기타 무기의 현대 무기에 관계없이 특수 세라믹으로 만들어진 구성 요소가 있습니다.예를 들어, B4C 세라믹은 항공기, 차량 및 인원의 방탄복으로 사용할 수 있습니다.비례 섬유와 B4C 복합 재료로 만든 B4C 안감은 소구경 장갑 발사체의 관통을 차단할 수 있습니다.또한 우주선 외벽의 세라믹 단열 타일은 유리섬유 복합재료로 경량성, 내열성, 내충격성, 낮은 열전도율 등의 우수한 물성을 갖고 있어 이상적인 군용 단열재이다.
특수 세라믹은 미사일 제어 시스템에도 사용됩니다.공압식 레이돔이 레이더 안테나에 추가되어 기계, 열 및 전기 시스템의 기능을 조정하고 미사일의 정상적인 작동을 보장합니다.로켓에 필요한 특수 고온 재료도 있으며, 그 중 대부분은 금속 세라믹으로도 만들어집니다.
새로운 세라믹 재료는 오늘날의 과학 기술 발전을 위한 재료 기반일 뿐만 아니라 새로운 기술 산업을 구축 및 개발하고 전통 산업을 변혁하며 에너지를 절약하고 환경을 보호하며 중국의 국제 경쟁력을 향상시키는 데 없어서는 안 될 재료 조건입니다.
새로운 기술의 지속적인 발전은 새로운 세라믹 재료의 성능에 대한 보다 엄격한 요구 사항을 제시할 것입니다.우리는 끊임없이 앞으로 나아가고, 새로운 세라믹 재료의 준비 기술을 개선하고, 새로운 재료 시스템을 혁신하여 인류 사회의 진보에 더 큰 기여를 해야 합니다.
게시 시간: 2022년 11월 29일