Dificuldades de processo de cerâmica transparente
Por ser um material de alta tecnologia, a cerâmica transparente tem amplas perspectivas de aplicação nas áreas de óptica, eletrônica, aeroespacial e outras áreas. Porém, existem muitas dificuldades no processo de preparação de cerâmicas transparentes, que se refletem principalmente nos seguintes aspectos:
1. Fundição em alta temperatura: A preparação de cerâmica transparente requer que as matérias-primas sejam fundidas em uma fase de vidro transparente em altas temperaturas, geralmente tão altas quanto 1700°C ou acima. Neste processo, a temperatura e o tempo de fusão precisam ser controlados para evitar a geração de impurezas e cristalização, garantindo ao mesmo tempo a uniformidade e transparência da fase vítrea.
2. Remoção de bolhas: Durante o processo de preparação de cerâmicas transparentes, a geração de bolhas é um problema comum. Essas bolhas podem formar defeitos no interior da cerâmica, afetando suas propriedades ópticas e resistência mecânica. Para remover bolhas, são necessários processos e equipamentos especiais de desgaseificação, como desgaseificação a vácuo, proteção contra gases inertes, etc. No processo de preparação de cerâmicas transparentes, a remoção de bolhas de ar é uma etapa fundamental.
3. Controle com precisão a composição: A composição da cerâmica transparente tem um impacto importante nas suas propriedades ópticas e mecânicas. Para preparar cerâmicas transparentes de alta qualidade, a proporção dos ingredientes e a pureza das matérias-primas precisam ser controladas com precisão para garantir que permaneçam consistentes durante todo o processo de preparação.
4. Temperatura de sinterização: A temperatura de sinterização de cerâmicas transparentes é crucial para sua densificação e propriedades ópticas. Se a temperatura for muito alta, a cerâmica cristalizará ou produzirá outras impurezas. Se a temperatura for muito baixa, a sinterização será incompleta ou a densidade será insuficiente.
5. Precisão dimensional: As cerâmicas transparentes precisam manter alta precisão dimensional durante o processo de preparação para garantir suas propriedades ópticas e mecânicas. Isto requer um controle preciso do processo de preparação, como projeto e processamento do molde, pressão de moldagem, etc. Ao mesmo tempo, a taxa de encolhimento da cerâmica precisa ser controlada durante o processo de sinterização para garantir a precisão dimensional do produto final.
Tamanho das partículas das matérias-primas: O tamanho das partículas das matérias-primas para cerâmicas transparentes tem impacto direto na sua precisão dimensional. Se a distribuição do tamanho das partículas das matérias-primas for irregular, o tamanho dos produtos cerâmicos será instável. Portanto, matérias-primas com distribuição uniforme de tamanho de partícula e tamanho de partícula adequado devem ser selecionadas durante a produção e rigorosamente selecionadas.
Processo de moldagem: O processo de moldagem é um elo fundamental que afeta a precisão dimensional da cerâmica transparente. Diferentes métodos de moldagem (como fundição sob pressão, extrusão, rejuntamento, etc.) têm efeitos diferentes na precisão dimensional. Ao selecionar o processo de moldagem, uma seleção razoável deve ser feita com base no formato do produto, nos requisitos de precisão dimensional e no tamanho do lote de produção.
Sistema de queima: A queima é uma parte importante da produção de cerâmica transparente. Um sistema de queima adequado é crucial para melhorar a precisão dimensional das cerâmicas transparentes. A curva de temperatura, o tempo de queima, a atmosfera de queima e outros fatores afetarão a precisão dimensional da cerâmica transparente. Durante a produção, um sistema de disparo razoável deve ser formulado com base na situação real, e o processo de disparo deve ser monitorado em tempo real para garantir a execução estável do sistema de disparo.
Equipamentos e ferramentas: A precisão dos equipamentos e ferramentas de produção também afetará a precisão dimensional da cerâmica transparente. Por exemplo, a precisão dos moldes, ferramentas de corte, etc. afeta diretamente o tamanho dos produtos cerâmicos.
Inspeção e controle de qualidade: Para garantir a precisão dimensional das cerâmicas transparentes, um sistema completo de inspeção e controle de qualidade deve ser estabelecido durante o processo de produção.
6. Taxa de resfriamento: Durante o processo de preparação de cerâmicas transparentes, a taxa de resfriamento tem um impacto importante em sua estrutura interna. O resfriamento muito rápido pode causar tensão interna ou rachaduras, enquanto o resfriamento muito lento pode causar cristalização ou outras impurezas.
Existem muitas dificuldades no processo de preparação de cerâmicas transparentes, e vários aspectos como matérias-primas, processos, equipamentos e ambiente de preparação precisam ser considerados de forma abrangente. Somente através da inovação tecnológica contínua e do acúmulo de experiência prática é que podem ser preparados materiais cerâmicos transparentes de alta qualidade.