Ποιες είναι οι ταξινομήσεις των κεραμικών;

Συνηθισμένα υλικά
Συντηγμένο από φυσικές πρώτες ύλες όπως άστριος, άργιλος και χαλαζίας, είναι ένα τυπικό πυριτικό υλικό, που αποτελείται κυρίως από πυρίτιο, αλουμίνιο και οξυγόνο, τα οποία αντιπροσωπεύουν το 90% των συνολικών στοιχείων του φλοιού. Τα συνηθισμένα κεραμικά έχουν άφθονες πηγές, χαμηλό κόστος και ώριμες διαδικασίες. Αυτός ο τύπος κεραμικού μπορεί να χωριστεί περαιτέρω σε καθημερινά κεραμικά, αρχιτεκτονικά κεραμικά, ηλεκτρομονωτικά κεραμικά, χημικά κεραμικά κ.λπ. με βάση τα χαρακτηριστικά απόδοσης και τις χρήσεις του.
Ειδικά υλικά
Κατασκευασμένο από τεχνητά συντιθέμενες πρώτες ύλες υψηλής καθαρότητας και σχηματισμένο και πυροσυσσωματωμένο με ελεγχόμενες διαδικασίες ακριβείας, έχει γενικά ορισμένες ειδικές ιδιότητες για την κάλυψη διαφόρων αναγκών. Σύμφωνα με τα κύρια συστατικά του, υπάρχουν κεραμικά οξειδίου, κεραμικά νιτριδίου, κεραμικά καρβιδίου, μεταλλικά κεραμικά κ.λπ. Τα ειδικά κεραμικά έχουν ειδικές μηχανικές, οπτικές, ακουστικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές, θερμικές και άλλες ιδιότητες.
Ταξινόμηση ειδικών υλικών
Σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς, τα ειδικά κεραμικά υλικά μπορούν να χωριστούν σε δομικά κεραμικά, κεραμικά εργαλείων και λειτουργικά κεραμικά.
Δομικά κεραμικά
Το κύριο συστατικό των κεραμικών αλουμίνας είναι το Al2O3, με γενική περιεκτικότητα μεγαλύτερη από 45%. Τα κεραμικά αλουμίνας έχουν διάφορες εξαιρετικές ιδιότητες. Αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, γενικά κατάλληλο για μακροχρόνια-χρήση στους 1600 βαθμούς, αντοχή στη διάβρωση, υψηλή αντοχή και η αντοχή του είναι 2-3 φορές από αυτή των συνηθισμένων κεραμικών, έως και 5-6 φορές υψηλότερη. Το μειονέκτημά του είναι ότι είναι εύθραυστο και δεν μπορεί να δεχτεί απότομες αλλαγές στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Χρησιμοποιείται ευρέως ως χωνευτήριο, μπουζί κινητήρα, πυρίμαχο υλικό υψηλής θερμοκρασίας, χιτώνιο θερμοστοιχείου, δακτύλιος στεγανοποίησης κ.λπ. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο κοπής και καλούπι.
Το κύριο συστατικό των κεραμικών νιτριδίου του πυριτίου είναι το Si3N4, το οποίο είναι ένα κεραμικό υψηλής-θερμοκρασίας με υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, αντοχή στη διάβρωση και αυτο{3}}λιπαντικές ιδιότητες. Ο συντελεστής γραμμικής διαστολής του είναι ο μικρότερος μεταξύ των διαφόρων κεραμικών, με θερμοκρασία λειτουργίας έως και 1400 βαθμούς. Έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Εκτός από το υδροφθορικό οξύ, μπορεί να αντέξει τη διάβρωση από διάφορα οξέα, αλκάλια και μέταλλα και έχει εξαιρετική ηλεκτρική μόνωση και αντοχή στην ακτινοβολία. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ρουλεμάν υψηλής θερμοκρασίας, δακτύλιοι στεγανοποίησης για χρήση σε διαβρωτικά μέσα, θερμοπηγάδια, καθώς και ως εργαλεία κοπής μετάλλων.
Το κύριο συστατικό των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου είναι το SiC, το οποίο είναι ένα κεραμικό υψηλής αντοχής, υψηλής σκληρότητας, ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία. Μπορεί ακόμα να διατηρήσει υψηλή αντοχή σε κάμψη όταν χρησιμοποιείται σε 1200 μοίρες ~ 1400 μοίρες. Είναι τα κεραμικά με την υψηλότερη αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες αυτή τη στιγμή. Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν επίσης καλή θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στην οξείδωση, αγωγιμότητα και υψηλή αντοχή σε κρούση. Είναι ένα καλό δομικό υλικό υψηλής θερμοκρασίας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εξαρτήματα όπως ακροφύσιο ουράς πυραύλων, χιτώνιο θερμοστοιχείου, σωλήνας κλιβάνου κ.λπ. που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιώντας τη θερμική του αγωγιμότητα, τα υλικά εναλλάκτη θερμότητας μπορούν να κατασκευαστούν σε υψηλές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιήστε την υψηλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά για την παραγωγή τροχών λείανσης, λειαντικών κ.λπ.
Το κύριο συστατικό των εξαγωνικών κεραμικών νιτριδίου του βορίου είναι το BN και η κρυσταλλική δομή είναι η οικογένεια των εξαγωνικών κρυστάλλων. Το εξαγωνικό νιτρίδιο του βορίου είναι παρόμοιο με τον γραφίτη στη δομή και την απόδοση, γι 'αυτό ονομάζεται "λευκός γραφίτης" με χαμηλή σκληρότητα. Μπορεί να κοπεί και να υποστεί επεξεργασία με αυτο-λιπαντικές ιδιότητες και μπορεί να κατασκευαστεί σε αυτολιπαινόμενα ρουλεμάν υψηλής-θερμοκρασίας, καλούπια διαμόρφωσης γυαλιού κ.λπ.
Κεραμικά εργαλείων
Τα κύρια συστατικά του σκληρού κράματος είναι καρβίδια και συνδετικά, με τα καρβίδια να περιλαμβάνουν κυρίως WC, TiC, TaC, NbC, VC κ.λπ. Το συνδετικό αποτελείται κυρίως από κοβάλτιο (Co). Σε σύγκριση με τον χάλυβα εργαλείων, το καρβίδιο με τσιμέντο έχει υψηλή σκληρότητα (έως 87~91HRA) και καλή θερμική σκληρότητα (εξαιρετική αντοχή στη φθορά στους περίπου 1000 βαθμούς). Όταν χρησιμοποιείται ως εργαλείο, η ταχύτητα κοπής του είναι 4~7 φορές υψηλότερη από αυτή του χάλυβα υψηλής-ταχύτητας και η διάρκεια ζωής του είναι 5~8 φορές μεγαλύτερη. Το μειονέκτημά του είναι ότι η σκληρότητά του είναι πολύ υψηλή, η ευθραυστότητά του είναι πολύ δύσκολο να κατεργαστεί. Εξαιτίας αυτού, συχνά κατασκευάζεται σε λεπίδες και συγκολλάται στη ράβδο κοπής. Το τσιμεντοκαρβίδιο χρησιμοποιείται κυρίως για εργαλεία μηχανικής κατεργασίας. Διάφορα καλούπια, συμπεριλαμβανομένων των καλουπιών σχεδίασης, των καλουπιών σχεδίασης και των καλουπιών ψυχρής κεφαλής. Διάφορα τρυπάνια χρησιμοποιούνται στα εργαλεία εξόρυξης, τη γεωλογία και την εξερεύνηση πετρελαίου.
Το φυσικό διαμάντι (διαμάντι) είναι μια πολύτιμη διακόσμηση, ενώ το συνθετικό διαμάντι χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία. Το διαμάντι είναι το σκληρότερο υλικό στη φύση και έχει επίσης πολύ υψηλό συντελεστή ελαστικότητας. Το διαμάντι έχει την υψηλότερη θερμική αγωγιμότητα μεταξύ των γνωστών υλικών. Το Diamond έχει εξαιρετική απόδοση μόνωσης. Το διαμάντι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τρυπάνια, εργαλεία κοπής, εργαλεία λείανσης, μήτρες σύρματος και εργαλεία κοπής. Τα εργαλεία διαμαντιών εκτελούν κατεργασία εξαιρετικής ακρίβειας για να επιτύχουν φινίρισμα καθρέφτη. Ωστόσο, λόγω της κακής θερμικής σταθερότητας και της ισχυρής συγγένειάς του με στοιχεία ομάδας σιδήρου, τα διαμαντένια εργαλεία δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την επεξεργασία κραμάτων με βάση το σίδηρο και το νικέλιο, αλλά κυρίως για την επεξεργασία μη-σιδηρούχων μετάλλων και μη μετάλλων, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως για την επεξεργασία κεραμικών, γυαλιού, λίθων, σκυροδέματος, πολύτιμων λίθων, αχάτες κ.λπ.
Το νιτρίδιο του κυβικού βορίου (CBN) έχει κυβική κρυσταλλική δομή, η σκληρότητά του είναι υψηλή, δεύτερη μετά το διαμάντι και η θερμική του σταθερότητα και η χημική του σταθερότητα είναι καλύτερες από το διαμάντι. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κοπή σκληρυμένου χάλυβα,-ανθεκτικού χυτοσιδήρου, υλικών θερμικού ψεκασμού, νικελίου και άλλων δύσκολα κατεργασμένων υλικών. Μπορεί να κατασκευαστεί σε εργαλεία κοπής, εργαλεία λείανσης, μήτρες σχεδίασης κ.λπ
Άλλα κεραμικά εργαλείων περιλαμβάνουν αλουμίνα, ζιρκόνιο, νιτρίδιο του πυριτίου και άλλα κεραμικά, αλλά οι ολοκληρωμένες επιδόσεις και οι εφαρμογές μηχανικής τους δεν είναι τόσο καλές όσο τα παραπάνω τρία κεραμικά εργαλείων.