Vysokovýkonná keramika – najděte výrobce a dodavatele

Co je to vysoce výkonná keramika a jak se vyrábí?

Dalšími termíny pro vysoce výkonnou keramiku jsou technická keramika, průmyslová keramika, inženýrská keramika nebo průmyslová keramika. Vysoce výkonná keramika je speciální materiál, který byl optimalizován pro průmyslové požadavky. Vyznačuje se rozměrovou stabilitou, mechanickou pevností a tepelnou odolností. Nepřetržité namáhání, vysoké teploty, tepelné šoky jsou jen některé z požadavků, které jsou na tyto technické materiály kladeny. Oblasti použití jsou v zařízeních, systémech a strojích jako středicí čepy, řezné nástroje, ložiska nebo trysky apod.
Průmyslová keramika získává své vlastnosti pouze výrobním procesem, tzv. spékáním. Výchozími materiály jsou oxid hlinitý, nitrid křemíku a oxid zirkoničitý.

Pro výrobu tohoto typu keramiky je nejprve zapotřebí základní prášek. Ten se vyrábí tepelným procesem, který má umožnit cílenou konstrukci částic. To umožňuje dosáhnout vlastností výrobku šitých na míru.

Parametry procesu výroby prášku jsou následující:

• homogenní a předem nastavitelná doba zdržení od 100 ms do 10 s
• nastavitelná plynná atmosféra bez kyslíku nebo s oxidací
• nastavitelná frekvence a amplituda pulzujícího proudu horkého plynu
• homogenní procesní teplota v rozmezí 200 až 900 °C
• Suroviny: pevné látky, roztoky nebo suspenze.

Tímto způsobem lze cíleně dosáhnout vlastností výchozího prášku pro technickou keramiku.

Nitrid hliníku (AIN) - materiál pro průmyslovou keramiku

Zvláštností tohoto výchozího produktu je jeho velmi dobrá elektroizolační schopnost a velmi vysoká tepelná vodivost.

Mezi vlastnosti tohoto materiálu patří:

• Velmi vysoká tepelná vodivost (>200 W/mK)
• Vysoká elektrická izolace (>1.1012 Ωcm)
• Pevnost podle metody dvojitého kroužku >320 MPa (dvouosá pevnost)
• Nízká tepelná roztažnost 4 až 6x10-6K-1 (mezi 20 a 1000 °C)
• Velmi dobrá kovatelnost

Nitrid hliníku je proto zvláště vhodný pro mikroelektroniku a výkonovou elektroniku. Některé aplikace jsou např. chladiče v technologii LED osvětlení, nosiče obvodů pro konstrukci polovodičů nebo vysoce výkonnou elektroniku.

Další možnosti použití jsou:

• vypalovací podložky
• Oboustranné chlazení
• kapalinové chlazení
• Extrudovaná keramika
• chladič
• rozptyl tepla
• Lasované substráty (keramika)
• Lisované substráty (keramika)
• Lisované substráty (keramika)
• Technologie LED / LED keramika
• Desky s plošnými spoji, keramika
• Metalizovaná keramika z nitridu hliníku
• Trubice z vysoce výkonné keramiky
• Trubice pro speciální aplikace
• Sendvičový chladič
• nastavovací desky
• spékací podložky
• substráty
• Tepelný management.

Vysoce výkonná keramika z nitridu oxidu křemičitého (SiAlON)

Jedná se o nejnovější generaci technické keramiky a patří do skupiny nitridů křemíku. Tento typ technické keramiky se skládá z fází α-SiAlON, β-SiAlON a semikrystalické nebo amorfní fáze na hranici zrn. Pro tento materiál je charakteristická mnohem vyšší tvrdost při stejné houževnatosti jako u nitridu křemíku. Tyto tři fáze zaručují vysokou a cílenou přizpůsobivost profilům požadavků různých aplikací.

Za určitých podmínek je možná výroba gradientního materiálu. Povrch obsahuje vyšší podíl α-SiAlonu než vnitřek. To je zvláště užitečné pro vysoce otěruvzdorné třídy řezné keramiky pro řezání kovů. Výsledkem je velmi vysoká odolnost proti opotřebení. Vnitřní trhlinová houževnatost tak dosahuje velmi vysoké úrovně. Tento typ keramiky se používá především v tribologicky vysoce namáhaných stavebních dílech v papírenském průmyslu.

Mezi výrobky na bázi tohoto keramického materiálu patří např:

• Keramické řezné materiály
• vysoce výkonné řezné materiály
• řezné desky
• řezné materiály
• řezná keramika
• technologie řezání
• vyměnitelné destičky

Kde se používá vysoce výkonná keramika?

Technická keramika se používá především ve vysokoteplotní technice, strojírenství, povrchové úpravě a elektrotechnice. Právě s tímto materiálem lze velmi dobře realizovat součásti specifické pro zákazníka. Inovativní konstrukce, vlastní vývoj materiálů, široká škála základních znalostí, jakož i dlouholeté zkušenosti umožňují vyrábět vynikající výrobky na zakázku pro trvalé průmyslové použití.

V oblasti elektrotechniky se technická keramika používá pro

• Izolační trubky pro kapaliny,
• Ultravysoké vakuum a plyny,
• Podpůrné izolátory,
• Komponenty pro urychlovací techniku,
• Součásti snímačů teploty,
• tlaku a obsahu kyslíku a
• Vysokotlaké vodiče pro pobřežní/námořní technologie

velmi úspěšně používány.

Závěr

Pokročilá keramika je jiné označení pro technickou keramiku, průmyslovou keramiku a inženýrskou keramiku. V závislosti na výchozích materiálech má tento mimořádně kvalitní výchozí materiál speciální vlastnosti, takže konečné výrobky lze vyrábět přesně podle požadavků zákazníka. Odolnost proti opotřebení, houževnatost, tepelná odolnost a rozměrová stálost jsou jen některé z vysokých požadavků, které musí tento materiál splňovat. Životnost tohoto technického materiálu je vynikající a šetří vysoké náklady na opotřebení, které by vznikaly zejména v nepřetržitém provozu s vysokými nároky.