La scelta di ceramiche di allumina ad alta tenacità implica la valutazione di diversi fattori chiave per garantire che soddisfino le vostre esigenze specifiche. Ecco una guida completa per aiutarvi a fare la scelta giusta:
1. Valutazione della tenacità:
Ceramica di alluminacon elevati valori di tenacità sono preferiti per applicazioni in cui la resistenza a cricche o rotture è essenziale. Cerca ceramiche con un elevato valore di tenacità alla frattura, tipicamente espresso in MPa·m^0,5.L'elevata tenacità è una caratteristica fondamentale che distingueceramiche di alluminadalle ceramiche ordinarie, e il suo miglioramento delle prestazioni deriva da diversi percorsi tecnologici di tempra. Il compito principale della selezione è chiarire l'adattabilità tecnica. I metodi di tempra tradizionali includono principalmente la tempra con trasformazione di fase in zirconia, la tempra a whisker/fibre, ecc., ma esiste una contraddizione comune tra resistenza e tenacità. Ad esempio, la tenacità alla frattura delle ceramiche convenzionali al 95% di allumina è di soli 3,9-4,0 MPa · m¹/², mentre le ceramiche al 99% di allumina, sebbene aumentate a 5,0 MPa · m¹/², non sono ancora in grado di soddisfare i requisiti di condizioni di lavoro estreme.
2. Concentrarsi sugli indicatori chiave di prestazione e verificare la conformità agli standard di prova
Gli indicatori di prestazione sono la base fondamentale per giudicare la qualità dell'elevata tenacitàceramiche di alluminaAl momento dell'acquisto, è necessario concentrarsi sulla verifica dei parametri chiave e sulla conferma che il prodotto soddisfi gli standard pertinenti. Gli esperti di collaudo dell'Istituto di Ottica e Meccanica di Precisione di Pechino Zhongke hanno fornito un intervallo di riferimento per gli indicatori principali: il valore di tenacità alla frattura KIC deve essere ≥ 3,5 MPa · m¹/² (i prodotti di fascia alta possono superare i 12 MPa · m¹/²), resistenza alla flessione ≥ 300 MPa, durezza Vickers HV ≥ 1500; In termini di prestazioni termiche, il coefficiente di dilatazione termica α ≤ 8 × 10 ⁻⁶/K (da temperatura ambiente a 1000 ℃) e il numero di cicli di shock termico ≥ 100 senza cricche; In termini di microstruttura, la dimensione media dei grani è ≤ 5 μ m, la porosità è ≤ 1% e il contenuto di impurità è ≤ 0,1% in peso.
Questi indicatori non sono necessariamente tanto più elevati quanto migliore è il risultato, e devono essere bilanciati tra prestazioni e costi in base agli scenari applicativi. Gli esperti di test sottolineano che il settore elettronico ed elettrico deve prestare particolare attenzione agli indicatori elettrici, come la resistività di volume ≥ 1 × 10 ¹⁴Ω· cm, la perdita dielettrica tan δ ≤ 0,001; L'industria chimica dovrebbe concentrarsi sulla verifica delle prestazioni di resistenza alla corrosione per garantire che i prodotti non presentino segni di corrosione in ambienti fortemente acidi e alcalini; Anche le articolazioni artificiali e i materiali per restauri dentali in campo medico richiedono report di test di biocompatibilità supplementari. Allo stesso tempo, tutti gli indicatori devono essere conformi a standard come ISO 6474:2019 o GB/T 25995-2010, e il produttore dovrebbe essere tenuto a fornire un certificato di prova di terze parti in fase di approvvigionamento.
3. Corrispondenza accurata basata sugli scenari applicativi per evitare errori di selezione
La richiesta di elevata tenacitàceramiche di alluminavaria significativamente nei diversi scenari applicativi industriali e la corrispondenza precisa tra gli scenari è la chiave per la selezione. Abbiamo analizzato i punti chiave della selezione in vari campi e abbiamo scoperto che l'industria elettronica presenta una chiara stratificazione: per interruttori ad alta tensione convenzionali, trasformatori e altre apparecchiature, la scelta di ceramiche di allumina al 95% può bilanciare prestazioni di isolamento e costi; per scenari di fascia alta come la produzione di semiconduttori e componenti principali di macchine litografiche, è necessario utilizzare prodotti ad alta purezza al 99% con una rigidità dielettrica di 25-30 MV/m, in grado di mantenere un isolamento stabile in ambienti ad alta tensione e alta frequenza.
Errori di selezione comuni nel settore includono la ricerca cieca di un'elevata purezza, con conseguente spreco di costi, la negligenza dell'impatto del processo di sinterizzazione sulle prestazioni e la mancata verifica di caratteristiche chiave come la resistenza agli shock termici e alla corrosione in base alle condizioni di lavoro. Il direttore tecnico di Yixing Xiangchao Special Porcelain Industry suggerisce di effettuare una valutazione delle condizioni di lavoro prima dell'approvvigionamento per chiarire parametri fondamentali come temperatura, pressione e mezzo. Se necessario, è possibile richiedere al produttore di fornire campioni per un utilizzo di prova.
Il fulcro della selezione nell'industria meccanica è la resistenza alle condizioni di lavoro: componenti universali come guide per filati e valvole per pompe ordinarie nelle macchine tessili, e la resistenza all'usura della ceramica al 95% di allumina possono prolungarne la durata di oltre 10 volte; applicazioni di fascia alta come guide per macchine utensili di precisione e componenti di trasmissione per forni ad alta temperatura richiedono l'uso di ceramica al 99% di allumina, che ha una durezza Rockwell di 80-90 HRA e una resistenza all'usura equivalente a 266 volte quella dell'acciaio al manganese, e può resistere ad attriti e urti ad alta frequenza. I componenti principali dei settori aerospaziale e medicale richiedono garanzie prestazionali estreme. Ugelli per razzi, giunti artificiali, ecc. devono utilizzare ceramiche temprate ad alta purezza con una purezza superiore al 99%. I componenti ausiliari possono essere selezionati con un costo di bilanciamento del prodotto del 95% in base alla domanda.
4. Selezionare fornitori di alta qualità per garantire l'affidabilità dei prodotti e dei servizi
Le capacità tecniche e di servizio dei fornitori influiscono direttamente sulla qualità dell'approvvigionamento. Gli esperti suggeriscono di selezionare i partner in base a quattro dimensioni: in primo luogo, la solidità tecnica, dando priorità ai produttori con tecnologia di tempra del nucleo e team di ricerca e sviluppo professionali, come quelli con processi di sinterizzazione ad alta temperatura e alta pressione e capacità di personalizzazione della stampa 3D; in secondo luogo, l'adattabilità del prodotto. La priorità dovrebbe essere data ai produttori che coprono i propri campi di applicazione e hanno casi di successo consolidati. Ad esempio, nell'industria tessile, ci si può concentrare sui fornitori che riforniscono aziende di macchinari tessili rinomate; in terzo luogo, la capacità di fornire servizi personalizzati. Per parti irregolari e requisiti prestazionali speciali, è necessario verificare se il produttore è in grado di consegnare campioni entro 10-15 giorni sulla base di disegni e campioni; in quarto luogo, la reputazione sul mercato. Attraverso la ricerca di settore, possiamo comprendere la stabilità della qualità, la puntualità nelle consegne e il livello di supporto tecnico post-vendita dei produttori.
Gli esperti del settore hanno riassunto che la selezione di ceramiche di allumina ad alta tenacità dovrebbe seguire una logica a ciclo chiuso di verifica dell'indice di corrispondenza tecnica, adattamento dello scenario e screening del fornitore, evitando considerazioni di sola prestazione o di solo prezzo. Con i continui progressi nella tecnologia di tempra, i prodotti personalizzati e ad alte prestazioni diventeranno la norma sul mercato in futuro. Le aziende devono rafforzare la collaborazione tecnica con i fornitori al fine di massimizzare il valore dei materiali.
