Wat is aluminiumoxide CTe?

Aluminiumoxide cte is een geavanceerd vuurvast materiaal met een superieure kleefkracht dat gemakkelijk kan worden gevormd tot bijna-netvormen door gebruik te maken van verschillende consolidatie- en sintermethodes, waardoor een nauwkeurige bijna-netvorming mogelijk is. Bovendien maken de elektrische weerstand en thermische schokbestendigheid dit een zeer gewild materiaal.

Alumina heeft een extreem lage thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE), waardoor het geschikt is voor keramisch-metalen doorvoeren en isolatoren, doorvoeren voor röntgencomponenten en vacuümpompcomponenten.

Thermische uitzettingscoëfficiënt

De thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) van een materiaal verwijst naar de toename van de lengte per eenheid temperatuurstijging, of de reactie op temperatuurveranderingen, die afhangt van zowel de specifieke atoomvormen als de intermoleculaire krachten die hen samenhouden. CTE metingen kunnen gedaan worden bij één specifieke temperatuur of over verschillende temperatuurbereiken om een gemiddelde coëfficiënt (a) te verkrijgen. CTE kan ook beïnvloed worden door externe invloeden zoals druk, magnetische velden en elektrische velden die de uitlijning van atomen in materialen veranderen.

Aluminiumoxide (Al2O3) is een keramisch materiaal met de chemische samenstelling Al2O3. Het heeft onder andere een hoge mechanische sterkte, hardheid en slijtvastheid en is een van de twee hardste technische materialen (na siliciumcarbide). Deze eigenschappen maken aluminiumoxide ideaal voor toepassingen als hoogvacuümapparatuur, militaire toepassingen en ruimtevaartcomponenten - en het is ook geschikt voor metallisatie vanwege de uitstekende corrosiebestendigheid en hittebestendigheid.

Het is van vitaal belang om de verschillen in CTE-waarden van verschillende materialen te begrijpen wanneer je ze selecteert voor een toepassing. Aluminium heeft een veel hogere CTE-waarde dan koper, wat complicaties kan opleveren bij het met elkaar verbinden van ongelijksoortige metalen in toepassingen zoals elektrische kabels waar uitzettingskrachten schadelijke krachten kunnen veroorzaken bij verbindingen en kunnen leiden tot destructieve krachten binnen verbindingen.

Om deze effecten te minimaliseren, kun je het beste metalen met lage CTE-waarden kiezen en er rekening mee houden dat bepaalde materialen uitzetten met een snelheid die evenredig is met hun temperatuur; dit betekent dat als de temperatuur verdubbelt, dit materiaal vier keer zo snel uitzet!

Lineaire thermische uitzetting (LTE) is een essentiële eigenschap voor materialen, omdat het verband houdt met hun elasticiteitsmodulus, elasticiteitsmodulus en doorsnede. Bovendien beïnvloedt LTE ook de rekvrije temperatuur Tref en kan deze worden bepaald met behulp van differentiële thermische analyse (DTA).

Om de lineaire thermische uitzetting van materialen te bepalen, worden proefstukken ingevroren en hun veranderingen in afmeting gemeten; deze resultaten worden dan vergeleken met hun oorspronkelijke waarden om de waarde van de thermische uitzettingscoëfficiënt (CTE) te bepalen. CTE-resultaten zijn afhankelijk van verschillende factoren, waaronder de samenstelling en geometrie van het proefstuk, meettechnieken voor lengte en temperatuur en standaard of geaccepteerde CTE-waarden.

Modulus van Young

Young's Modulus meet de weerstand van materialen tegen buigen of samendrukken. Ingenieurs gebruiken deze eigenschap bij het ontwerpen van constructies om redelijke spanningsniveaus te weerstaan en het wordt ook gebruikt als een evaluatiemethode van hun elastische eigenschappen - om er zeker van te zijn dat ze bestand zijn tegen herhaald gebruik in zware omstandigheden.

Ingenieurs gebruiken verschillende testinstrumenten om de elasticiteitsmodulus te berekenen. Eerst meten ze verschillende diameters van het materiaal en nemen ze metingen op meerdere punten om een nauwkeurige basislijn vast te stellen die gebruikt wordt voor verdere berekeningen. Vervolgens stellen vervormingstesten ingenieurs in staat om te zien hoe verschillende krachten de reactie van het materiaal onder verschillende omstandigheden beïnvloeden.

Nadat ze hun bevindingen hebben geëvalueerd, berekenen ingenieurs de elasticiteitsmodulus van een materiaal door de waarden te vergelijken met standaard referentiewaarden. Deze bepaling geeft aan of het spanningsabsorberende vermogen van het materiaal bestand is tegen normale spanningen of dat het door zijn broosheid niet gebruikt kan worden in structurele toepassingen.

De elasticiteitsmodulus van aluminiumoxide cte hangt af van verschillende variabelen, zoals temperatuur, samenstelling van de legering en kristalstructuur. Het wordt over het algemeen uitgedrukt als functie van de rek die erop wordt uitgeoefend; specifiek frac LL0/frac EE(LL)2.

Aluminium en zirkoniumoxide zijn materialen die veel worden gebruikt in de ruimtevaart, auto's en industriële producten vanwege hun sterkte, duurzaamheid, tolerantie voor hoge temperaturen en weerstand tegen corrosie en slijtage.

Aluminiumoxide heeft een sterke ionische binding tussen de atomen, waardoor het de gewenste materiaaleigenschappen heeft. Hoewel er meerdere kristalfasen bestaan bij verhoogde temperaturen, gaan de meeste vrij snel over in de hexagonale alfa-fase, wat resulteert in sterk en stijf keramisch materiaal dat vaak wordt gebruikt in structurele toepassingen.

Aluminiumoxide heeft een elasticiteitsmodulus van ongeveer 69 gigapascal (GPa). Deze waarde is geverifieerd door experimentele metingen, theoretische berekeningen en simulaties; de exacte waarde kan echter verschillen afhankelijk van de verwerkings- en productiemethoden.

Poreusheid

Aluminiumoxide keramiek is een veelzijdige technische keramiek met een uitstekende weerstand tegen corrosie en slijtage, een uitstekende mechanische sterkte en bestand tegen veeleisende omgevingen, van grondverzet en materiaaltransporttoepassingen tot ovens en ovens met hoge temperaturen. Aluminiumoxide keramiek dat in deze omgevingen wordt gebruikt, vertoont meestal op maat gemaakte microstructuren en samenstellingen die specifiek zijn afgestemd op hun taak - deze eigenschappen maken aluminiumoxide keramiek de voorkeursoplossing voor veel veeleisende toepassingen.

Poriënvormende middelen die gebruikt worden bij de productie van aluminiumoxide keramiek kunnen een enorm effect hebben op hun thermische gedrag, zoals zetmeelsoorten die gebruikt worden voor de vorming. De resultaten van dit onderzoek geven aan dat deze materialen verschillende porositeitsniveaus en poriegroottes vertonen wanneer ze worden gemaakt van aardappel-, tarwe- en maïszetmeel - waarbij elk poeder ook verschillende dichtheden heeft die de thermische geleidbaarheid beïnvloeden.

Om het effect van het porievormend middel op de thermische eigenschappen van aluminiumoxide cte te onderzoeken, werden drie coatings bereid met verschillende poeders en spuitparameters om de invloed ervan op de thermische isolatie-eigenschappen te onderzoeken. De gespoten monsters werden vervolgens onderworpen aan thermische isolatietests, waaruit bleek dat coatings met grove en middelgrote deeltjes een lagere thermische isolatie vertoonden dan coatings met fijne deeltjes; bovendien hadden deze keramische coatings die waren gemaakt van grove en middelgrote poeders meer ongesmolten deeltjes en een onregelmatigere poriegrootteverdeling dan hun tegenhangers met fijne deeltjes.

Deze resultaten tonen aan dat porievormende middelen en de deeltjesgrootte van het startpoeder een belangrijke rol spelen bij het karakteriseren van poreuze aluminiumoxide keramiek, aangezien hun grootte, vorm en verdeling een integrale rol spelen bij thermische coatingeigenschappen zoals isolatie-eigenschappen.

We evalueerden niet alleen de porievormende middelen en de deeltjesgrootte, maar we gebruikten ook röntgendiffractie om de morfologie van de 3D AAO-structuur te analyseren. Röntgenresultaten bevestigden het bestaan van longitudinale poriën in aluminiumoxide 3D-membranen en transversale nanokanalen; hun lengte beïnvloedt de thermische geleidbaarheid en het gebruikte vulmateriaal.

Dichtheid

Aluminiumoxide is een geavanceerd technisch keramisch materiaal dat vaak wordt aangetroffen in diverse industriële omgevingen. Het heeft superieure mechanische en elektrische eigenschappen, waardoor het geschikt is voor precisieafdichtingstoepassingen in omgevingen met hoge temperaturen en uitstekende isolerende eigenschappen heeft dankzij de extreem lage porositeit en grote korrelgrootte. Aluminiumoxide is chemisch inert en bestand tegen corrosie.

De mechanische eigenschappen van aluminiumoxide omvatten ook de slijtvastheid, hardheid en buigsterkte - vaak meer dan 160 MPa in trek en 280 MPa in buigsterkte - bepaald door testen onder gespecificeerde omstandigheden. De buigsterkte meet het vermogen van het materiaal om te vervormen onder belasting; om deze eigenschappen nauwkeurig te beoordelen worden de treksterkte en buigsterkte gemeten door er rechtstreeks spanning op uit te oefenen en de rek op het breukpunt te meten.

Fysische eigenschappen van aluminiumoxide kunnen verschillen, afhankelijk van de zuiverheid en het productieproces. Reactief aluminiumoxide heeft een lagere smelttemperatuur en een hogere dichtheid dan gewoon aluminiumoxide, en dit verschil kan de productie, de gebruiksprocessen en de productprestaties significant beïnvloeden.

Technisch fijnkorrelig aluminiumoxide is een van de werkpaarden van de industrie en biedt een aantrekkelijke balans tussen kosten en prestaties. De beschikbare zuiverheidsgraden variëren van 94% voor gemakkelijke metalliseerbaarheidstoepassingen tot 99,8%, waarmee zelfs aan de eisen van veeleisende toepassingen wordt voldaan.

Groen of biscuit keramisch materiaal kan gemakkelijk bewerkt worden tot complexe geometrieën. Helaas zorgt het sinterproces dat nodig is om het materiaal volledig te verdichten ervoor dat het materiaal krimpt met ongeveer 20%. Om nauwe toleranties te bereiken is precisiebewerking nodig met diamantslijptechnieken die zowel tijdrovend als duur kunnen zijn.

Macor Bewerkbaar Glaskeramiek kan een kosteneffectief alternatief bieden wanneer de prestaties van aluminiumoxide niet van het grootste belang zijn. Macor heeft een vergelijkbare buigsterkte en thermische geleidbaarheid, maar met een grotere korrelgrootte; daarom kan het minder slijtvast zijn en slecht presteren in omgevingen met snelle opwarm-/afkoelcycli.