PEMBANGUNAN DAN APLIKASI BAHAN SERAMIK KHAS
Bahan seramik dan logam serta bahan polimer adalah tiga bahan yang paling banyak digunakan dalam masyarakat hari ini.Produk seramik dibahagikan kepada seramik biasa dan seramik canggih.Seramik termaju boleh dibahagikan kepada seramik struktur dan seramik berfungsi mengikut ciri dan kegunaannya.
Antaranya, seramik struktur terutamanya berdasarkan sifat mekanikalnya, rintangan suhu tinggi, rintangan kakisan, rintangan haus dan bahan seramik lain;Seramik berfungsi terutamanya berdasarkan ciri-ciri elektrik, haba, akustik, optik, magnet dan lain-lain bahan seramiknya.
Perkembangan pesat seramik baharu boleh diringkaskan seperti berikut:
Ia mempunyai sifat fizikal dan mekanikal yang sangat baik, kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, rintangan kejutan haba, dan fungsi yang sangat baik dalam haba, cahaya, bunyi, elektrik, kemagnetan, kimia, biologi, dll. Ia boleh memenuhi keperluan sains dan teknologi moden dan pembinaan ekonomi.
Nilai tambah produk itu agak tinggi, dan aplikasinya sangat luas, yang hampir meresap ke semua lapisan masyarakat dan pasaran akan terus berkembang pada masa hadapan.
Bahan mentahnya diperoleh daripada tanah mineral atau melalui sintesis, dan rizabnya sangat kaya.
Penggunaan Bahan Seramik Baharu
Seramik termaju digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang ekonomi negara, seperti pertahanan negara, industri kimia, metalurgi, elektronik, jentera, aeroangkasa, bioperubatan, kerana struktur halus khusus mereka dan satu siri sifat yang sangat baik, seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi. , rintangan haus, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, kekonduksian, penebat, kemagnetan, penghantaran cahaya, semikonduktor, piezoelektrik, akustooptik, superkonduktor dan biokompatibiliti.
Industri elektronik
Industri elektronik ialah pasaran aplikasi terminal terbesar bagi industri seramik termaju.Seramik elektronik merujuk kepada bahan seramik yang digunakan dalam peralatan elektronik sebagai pemasangan, penetapan, sokongan, perlindungan, penebat, pengasingan dan penyambungan pelbagai komponen radio.Pada masa ini, bahan dan komponen seramik elektronik terutamanya termasuk: sisipan seramik gentian optik, asas pembungkusan seramik, substrat seramik, matriks seramik, blok terminal, kapasitor seramik multilayer cip, dll. Bahan utama ialah oksida, nitrida, karbida, borida, dsb. Perkembangan pesat sains dan teknologi moden telah menimbulkan cabaran yang lebih teruk kepada bahan seramik elektronik dan mewujudkan peluang baharu untuk penyelidikan dan pembangunan dalam bidang ini.
Industri automotif
Dengan perkembangan pesat sains dan teknologi, lebih banyak seramik istimewa dan seramik pintar digunakan pada kereta, membawa revolusi baharu kepada pemprosesan dan pembuatan alat ganti kereta.Pada masa ini, bahan seramik yang digunakan dalam kereta terutamanya termasuk seramik silikon oksida, seramik silikon karbida, seramik silikon nitrida, seramik aluminium oksida.Pada masa hadapan, lebih banyak bahan seramik khas baharu seperti litium oksida akan digunakan dalam pembuatan kereta.
Pada masa ini, bahagian utama enjin kereta, seperti omboh, kepala silinder, injap, paip ekzos, pemampat asap turbin, penderia oksigen dan palam pencucuh, diperbuat daripada bahan seramik termaju, dan enjin seramik penebat haba bebas air telah digunakan. dibangunkan.
Penggunaan Bahan Seramik dalam Enjin Automotif
Penderia kereta dikehendaki sesuai untuk persekitaran keras tertentu (suhu tinggi, suhu rendah, getaran, pecutan, kelembapan, gas ekzos) untuk masa yang lama, dan hendaklah kecil dan ringan, kebolehgunaan semula yang baik, julat keluaran yang luas, dsb. sensor yang diperbuat daripada seramik dengan rintangan haba, rintangan kakisan, rintangan haus dan potensi fungsi elektromagnet dan optik yang sangat baik boleh memenuhi sepenuhnya keperluan di atas.
Penggunaan Bahan Seramik dalam Penderia Automotif
Di samping itu, brek seramik dibuat berdasarkan brek gentian karbon.Kekerasan permukaan sebatian karbon silikonnya hampir dengan berlian.Struktur gentian karbon dalam cakera menjadikannya kuat, tahan hentaman dan tahan kakisan, menjadikan cakera sangat tahan haus.Penyerap hentak pintar berjaya dibangunkan dengan menggunakan secara menyeluruh kesan piezoelektrik positif, kesan piezoelektrik songsang dan kesan sekatan elektrik seramik sensitif.Kerana penggunaan unsur seramik yang sangat sensitif, ia mempunyai fungsi mengenal pasti permukaan jalan dan boleh membuat pelarasan diri, yang boleh meminimumkan getaran yang disebabkan oleh permukaan jalan kasar kereta.
Aeroangkasa
Bahan yang digunakan dalam bidang aeroangkasa kebanyakannya digunakan dalam persekitaran yang melampau keras seperti suhu ultra tinggi dan sinaran kuat, yang memerlukan bahan dengan kekuatan spesifik tinggi, modulus spesifik tinggi, rintangan suhu tinggi, rintangan ablasi dan ciri-ciri lain.Walaupun skala pasaran industri aeroangkasa adalah terhad, keperluannya yang tinggi untuk sifat bahan sangat menggalakkan tahap pembangunan dan kemajuan teknikal seramik kejuruteraan.
Produk seramik optik
Seramik lutsinar ialah seramik yang boleh menembusi cahaya.Seramik telus bukan sahaja mempunyai ketelusan dan sifat optik yang baik, tetapi juga mengekalkan kekuatan tinggi, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, penebat elektrik yang baik, kekonduksian haba yang tinggi dan sifat dielektrik yang baik bagi seramik struktur.Oleh itu, ia semakin digunakan dalam teknologi pencahayaan baharu, tingkap pemerhatian di bawah suhu tinggi, tekanan tinggi dan persekitaran yang menghakis, tingkap pengesanan inframerah, fairing pelindung peluru berpandu, perisai telus tentera dan bidang lain.
Bidang bioperubatan
Bioseramik merujuk kepada kelas bahan seramik yang digunakan untuk fungsi biologi atau fisiologi tertentu, iaitu bahan seramik yang digunakan secara langsung untuk badan manusia atau biologi, perubatan, biokimia dan bahan lain yang berkaitan secara langsung dengan tubuh manusia.Kerana biokompatibiliti yang baik dan sifat fizikokimia yang stabil, ia digunakan secara meluas dalam ortopedik, pergigian, pembedahan plastik, pembedahan mulut, pembedahan kardiovaskular, oftalmologi dan bidang lain.
Industri kimia
Bahan seramik mempunyai kestabilan kimia yang sangat baik.Kecuali asid hidrofluorik dan alkali kepekatan tinggi, ia mempunyai ketahanan kakisan yang sangat baik terhadap hampir semua kepekatan asid tak organik, garam dan media organik.Dengan kemunculan seramik struktur dan seramik berfungsi, prestasi mereka telah dipertingkatkan secara berterusan, mengurangkan kerapuhan dan meningkatkan kekuatan.Bahan seramik digunakan secara meluas dalam petrokimia, baja, farmaseutikal, makanan, pembuatan kertas, penapisan, serat kimia dan industri lain.Contohnya, lapisan kalis asid dan lantai kalis asid untuk peralatan, menara, vesel dan saluran paip untuk pengeluaran, penyimpanan dan pengangkutan media menghakis, pam seramik, injap dan peralatan tahan kakisan lain juga boleh digunakan sebagai pengisi.
Industri tekstil
Penggunaan bahan seramik dalam industri tekstil terutamanya dicerminkan dalam: pertama, bahagian tekstil seramik;Yang kedua ialah fabrik tekstil seramik.Bahagian tekstil seramik mempunyai ciri-ciri rintangan haus yang tinggi dan kestabilan kimia yang baik.Ia dipasang pada bahagian utama mesin dan peralatan tekstil, meningkatkan kelajuan dan kualiti gentian dan benang sintetik, seperti cakera geseran, pemangkas benang dan panduan wayar.Selain itu, penyelidik menggunakan proses khas untuk menggabungkan serbuk seramik dengan tekstil untuk menyediakan fabrik dengan pelbagai fungsi, seterusnya mempromosikan aplikasi bahan seramik dalam industri tekstil.
Medan ketenteraan
Seramik khas dalam aplikasi ketenteraan terutamanya merujuk kepada alumina dan boron karbida.Dalam tentera moden, tidak kira senjata moden laut, darat, udara atau senjata lain, terdapat komponen yang diperbuat daripada seramik khas.Sebagai contoh, seramik B4C boleh digunakan sebagai perisai kalis peluru untuk pesawat, kenderaan dan kakitangan;Lapisan B4C yang diperbuat daripada gentian berkadar dan bahan komposit B4C boleh menyekat penembusan peluru perisai berkaliber kecil.Di samping itu, jubin penebat haba seramik pada dinding luar kapal angkasa adalah bahan komposit gentian kaca, yang mempunyai sifat yang sangat baik seperti ringan, rintangan haba, rintangan hentaman, kekonduksian haba yang rendah, dan merupakan bahan penebat haba tentera yang ideal.
Seramik khas juga digunakan dalam sistem kawalan peluru berpandu.Radar pneumatik ditambah pada antena radar untuk menyelaraskan fungsi sistem mekanikal, haba dan elektrik dan memastikan operasi normal peluru berpandu;Terdapat juga bahan suhu tinggi khas yang diperlukan untuk roket, kebanyakannya juga diperbuat daripada seramik logam.
Bahan seramik baharu bukan sahaja menjadi asas material untuk pembangunan saintifik dan teknologi hari ini, tetapi juga syarat material yang amat diperlukan untuk menubuhkan dan membangunkan industri teknologi baharu, mengubah industri tradisional, menjimatkan tenaga, melindungi alam sekitar dan meningkatkan daya saing antarabangsa China.
Kemajuan berterusan teknologi baharu akan mengemukakan keperluan yang lebih ketat untuk prestasi bahan seramik baharu.Kita mesti sentiasa maju ke hadapan, menambah baik teknologi penyediaan bahan seramik baharu, dan memperbaharui sistem bahan baharu untuk memberi sumbangan yang lebih besar kepada kemajuan masyarakat manusia.
Masa siaran: Nov-29-2022