Какие материалы используются в керамическом литье под давлением?

Распространенные материалы в КЛД

В итоге, КЛД позволяет массово производить сложные керамические компоненты из таких материалов, как оксид алюминия, диоксид циркония, карбид кремния и нитрид кремния. Каждый материал обеспечивает исключительные характеристики, такие как высокая твердость, прочность, температурная стойкость или коррозионная стойкость. КЛД расширяет возможности проектирования и позволяет создавать новые применения с использованием передовых конструкционных и функциональных керамик.

Керамическое литье под давлением (КЛД) использует керамический порошок и связующие материалы в качестве формовочной смеси. Состав и свойства исходных порошков определяют характеристики конечного керамического компонента. Наиболее часто используемые керамические материалы в КЛД:

Оксид алюминия (Al2O3)

Оксид алюминия, или глинозем, является одним из самых универсальных керамических материалов в КЛД. Он обладает отличной твердостью, износостойкостью и термической стабильностью. Используются порошки оксида алюминия с точно контролируемым распределением частиц по размерам и высоким уровнем чистоты. Некоторые основные свойства:

- Высокая твердость - твердость по Виккерсу 1600-1800 HV

- Прочность на сжатие более 4000 МПа

- Прочность на изгиб около 330 МПа

- Температура плавления 2050°C

- Отличная коррозионная и износостойкость

Благодаря высокой прочности и износостойким свойствам, оксид алюминия идеально подходит для автомобильных компонентов, таких как поршни, плунжеры, уплотнительные поверхности и направляющие сопел. Он также используется для режущих инструментов, подшипников, шестерен и износостойких накладок. Биоинертный оксид алюминия подходит для зубных имплантатов и ортопедических протезов.

Диоксид циркония (ZrO2)

Диоксид циркония обладает очень высокой трещиностойкостью и прочностью на изгиб по сравнению с другими керамиками. В КЛД используются мелкодисперсные порошки диоксида циркония, стабилизированные в тетрагональной фазе. Ключевые свойства:

- Твердость по Виккерсу более 1200 HV

- Прочность на изгиб до 1000 МПа

- Трещиностойкость около 7-8 МПа√м

- Низкая теплопроводность

- Коррозионная стойкость

Прочность и вязкость диоксида циркония делают его ценным для высоконагруженных компонентов, таких как клапаны, фильеры для экструзии, ножи и лопасти смесителей. Он также используется для кислородных датчиков, мембран топливных элементов и медицинских имплантатов, таких как тазобедренные суставы.

Карбид кремния (SiC)

Карбид кремния обладает отличной термостойкостью и коррозионной стойкостью. Он имеет высокую твердость и прочность при повышенных температурах. В КЛД обычно используются реакционно-связанные порошки SiC. Ключевые свойства:

- Твердость, аналогичная оксиду алюминия

- Прочность на изгиб около 550 МПа

- Теплопроводность 90-120 Вт/м·К

- Температура плавления 2700°C

- Сохраняет прочность при высоких температурах

Компоненты из SiC, изготовленные методом КЛД, идеально подходят для автомобильных применений, таких как сажевые фильтры, керамические лопатки турбин и теплообменники выхлопных газов. Он также используется для нагревательных элементов, бронепластин и аэрокосмических компонентов.

Нитрид кремния (Si3N4)

Нитрид кремния обладает высокой прочностью при высоких температурах и стойкостью к ползучести. Его свойства включают:

- Твердость 1700 HV

- Прочность более 650 МПа при 1000°C

- Трещиностойкость около 6 МПа√м

- Температура плавления 1900°C

- Отличная термостойкость

Si3N4 подходит для компонентов автомобильных двигателей, деталей газовых турбин, роторов турбонагнетателей, наконечников ракет и сопел двигателей космических аппаратов. Он устойчив к окислению и термическим ударам.

Композиты оксид алюминия-диоксид циркония

Композиты оксида алюминия и диоксида циркония сочетают желаемые свойства, такие как высокая твердость, прочность и вязкость. В зависимости от требований могут использоваться различные соотношения. Некоторые примеры свойств включают:

- Твердость 1500 HV

- Прочность около 1200 МПа

- Вязкость 4-6 МПа√м

- Хорошая износостойкость

- Высокая температурная стабильность

Эти композиты идеально подходят для режущих инструментов, фильер для экструзии, направляющих роликов и медицинских имплантатов, требующих баланса прочности, вязкости и биоинертности. Свойства могут быть адаптированы к конкретным потребностям.

Почему стоит выбрать Neway для деталей КЛД?

«В прошлом году мы перешли на Neway для всех наших литых под давлением деталей и не могли быть счастливее. Качество превосходное, а их опыт во всем, от пластиков до керамического литья, внушает трепет. Я настоятельно рекомендую попробовать их, особенно с акцией 20% скидки, которая у них сейчас действует!» - Джон Смит, ACME Manufacturing