Pentingnya bubuk untuk keramik tingkat lanjut

Pentingnya bubuk bagi keramik tingkat lanjut secara langsung tercermin dalam definisi masyarakat tentang keramik tingkat lanjut.

Definisi umum keramik tingkat lanjut adalah: menggunakan senyawa anorganik yang disintesis atau dipilih secara artifisial dengan kemurnian tinggi, sangat halus sebagai bahan baku, memiliki komposisi kimia yang tepat, teknologi manufaktur dan pemrosesan yang tepat serta desain struktural, dan memiliki mekanik, akustik, optik, dan termal yang sangat baik. properti. Keramik dengan sifat , kelistrikan, biologi dan lainnya adalah oksida atau non oksida yang tersusun dari unsur logam (Al, Zr, Ca, dll) dan unsur non logam (O, C, Si, B, dll). Mereka terdiri dari ikatan ionik dan ikatan kovalen. Bahan keramik terikat bersama.

Dalam hal komposisi kimia, dua aspek umumnya diupayakan: kemurnian tinggi dan rasio yang tepat.

Dalam hal kemurnian tinggi. Kehadiran pengotor terkadang dapat mempengaruhi kinerja produk secara serius. Misalnya, pengotor seperti silikon, kalsium, besi, natrium, dan kalium sering kali terdapat dalam alumina dengan kemurnian tinggi. Adanya pengotor besi akan membuat bahan sinter menjadi hitam dan gelap; pengotor natrium dan kalium akan mempengaruhi sifat listrik material, menyebabkan sifat listriknya menurun; dan dua pengotor yang tersisa akan menyebabkan butiran bahan tumbuh tidak normal selama proses sintering. Pada keramik transparan, dampak pengotornya lebih besar lagi. Adanya pengotor pada bubuk keramik secara langsung akan menyatakan “kebutaan” keramik transparan. Hal ini karena pengotor sebagai fasa kedua sangat berbeda dengan sifat optik bahan badan keramik, seringkali menyebabkan pusat hamburan dan serapan akan sangat mengurangi transmisi cahaya keramik. Pada keramik nitrida seperti silikon nitrida dan aluminium nitrida, adanya pengotor oksigen dapat menyebabkan penurunan konduktivitas termal.

Dari segi rasio. Dalam formula produksi keramik, seringkali tidak diperlukan komponen tunggal yang sangat “kemurnian tinggi”, tetapi beberapa bahan tambahan, seperti alat bantu sintering, sering ditambahkan. Dalam hal ini, proporsi yang akurat adalah persyaratan paling mendasar, karena komposisi dan kandungan kimia yang berbeda akan berdampak besar pada kinerja produk.

Komposisi fase

Umumnya, bubuk harus sebisa mungkin memiliki fase fisik yang sama dengan produk keramik, dan diharapkan tidak terjadi perubahan fase selama proses sintering. Meskipun terkadang perubahan fasa memang dapat mendorong pemadatan keramik, dalam banyak kasus, terjadinya perubahan fasa tidak kondusif bagi sintering keramik.

Ukuran partikel dan morfologi

Secara umum, semakin halus partikelnya, semakin baik. Karena menurut teori sintering yang ada, kecepatan massa jenis benda berbanding terbalik dengan ukuran serbuk (atau ukurannya dengan pangkat tertentu). Semakin kecil partikelnya, semakin kondusif untuk sintering. Misalnya, karena luas permukaan spesifiknya yang tinggi, bubuk aluminium nitrida ultrahalus akan meningkatkan gaya penggerak sintering selama proses sintering dan mempercepat proses sintering.

Fluiditas bubuk keramik yang lebih baik dengan bentuk biasa akan berdampak positif pada pencetakan dan sintering selanjutnya. Proses granulasi adalah membiarkan bubuk membentuk bentuk bulat di bawah aksi pengikat, yang juga secara tidak langsung menunjukkan bahwa bubuk keramik Bulat berperan positif dalam meningkatkan kepadatan keramik selama proses pencetakan dan sintering.

Keseragaman

Keseragaman bedak mudah diabaikan, namun nyatanya kepentingannya lebih penting dari aspek sebelumnya. Dengan kata lain kinerja aspek-aspek sebelumnya sangat penting untuk dilihat keseragamannya.

Hal yang sama berlaku untuk ukuran partikel. Ukuran partikel yang halus memang penting, namun jika ukuran partikel rata-rata hanya halus dan distribusinya tidak merata atau sangat luas, maka akan sangat merugikan sintering keramik. Karena partikel dengan ukuran berbeda memiliki kecepatan sintering yang berbeda, area dengan partikel yang lebih kasar kemungkinan besar tidak akan padat. Pada saat yang sama, partikel kasar juga dapat menjadi inti pertumbuhan butir yang tidak normal. Terakhir, keramik tidak hanya perlu dipadatkan pada suhu yang lebih tinggi, tetapi juga memiliki struktur mikro yang tidak rata, sehingga sangat mempengaruhi kinerjanya.