Qual é o principal objetivo da cerâmica industrial de alumina?
No vasto campo da indústria moderna, existe um material que desempenha discretamente um papel crucial: a cerâmica de alumina industrial. Como um material cerâmico avançado composto principalmente de óxido de alumínio (Al₂O∝), a cerâmica de alumina industrial tornou-se um material essencial indispensável em muitas indústrias devido a uma série de propriedades excepcionais.
Excelente desempenho cria qualidade extraordinária
A cerâmica industrial de alumina possui muitas características notáveis. Sua dureza é extremamente alta, com uma dureza de Mohs de até nível 9, perdendo apenas para o diamante mais duro da natureza. Essa característica lhe confere excelente resistência ao desgaste. Após testes, sua resistência ao desgaste é equivalente a 266 vezes a do aço manganês e 171,5 vezes a do ferro fundido com alto teor de cromo. Ela pode manter um bom desempenho em ambientes agressivos com alto atrito e desgaste, prolongando significativamente a vida útil dos equipamentos relacionados.
Em termos de resistência a altas temperaturas, as cerâmicas industriais de alumina também apresentam excelente desempenho, capazes de suportar temperaturas de até 1600 ℃ ou mais. Em ambientes com altas temperaturas, elas ainda conseguem manter propriedades físicas e químicas estáveis sem amolecimento, deformação ou outros problemas. Ao mesmo tempo, também apresentam boa estabilidade química e forte resistência a produtos químicos como ácidos e bases. Elas podem manter a estabilidade em diversos ambientes corrosivos e não são facilmente corroídas.
Além disso, as cerâmicas de alumina industrial são excelentes isolantes elétricos com boas propriedades isolantes, o que pode efetivamente impedir a passagem de corrente e garantir a operação segura e estável de dispositivos eletrônicos. Além disso, sua densidade é relativamente baixa e seu peso é leve, o que apresenta vantagens significativas em alguns cenários de aplicação com requisitos de peso rigorosos.
Preparação de precisão para criar materiais de alta qualidade
O processo de preparação de cerâmicas industriais de alumina é complexo e preciso. Existem vários métodos de moldagem, incluindo prensagem a seco, injeção de rejuntamento, extrusão, prensagem isostática a frio, injeção, fundição em fita, prensagem a quente e prensagem isostática a quente. Nos últimos anos, novas tecnologias de moldagem, como prensagem de filtro, moldagem por injeção de solidificação direta, moldagem por injeção de gel, moldagem por injeção centrífuga e moldagem sem sólidos, também foram desenvolvidas no país e no exterior. Produtos com diferentes formas, tamanhos, complexidades e requisitos de precisão exigem o uso de diferentes métodos de moldagem. Por exemplo, a tecnologia de prensagem a seco é geralmente aplicável a objetos com formas simples e espessura de parede interna superior a 1 mm, com uma relação comprimento/diâmetro não superior a 4:1; A moldagem por injeção de rejuntamento é adequada para a fabricação de componentes de grande porte e com formas complexas.
O corpo moldado ainda precisa passar por um processo de sinterização para densificar o corpo cerâmico granular e formar um material sólido. O dispositivo de aquecimento comumente usado é um forno elétrico. Além da sinterização à pressão atmosférica, existem também métodos como a sinterização por prensagem a quente e a sinterização por prensagem isostática a quente. A sinterização por prensagem isostática a quente utiliza gás de alta temperatura e alta pressão como meio de transferência de pressão, o que tem a vantagem de aquecimento uniforme em todas as direções e é adequado para a fabricação de produtos com formas complexas. As propriedades do material tratado por ela são 30-50% superiores às da sinterização por prensagem a frio e 10-15% superiores às da sinterização por prensagem a quente em geral. Além disso, o método de sinterização por micro-ondas, o método de sinterização por plasma a arco e a tecnologia de sinterização autopropagante também estão em desenvolvimento.
Amplamente aplicado para promover o desenvolvimento da indústria
▶No campo da eletrônica, é um material indispensável e importante. O substrato cerâmico de óxido de alumínio possui boa condutividade térmica e isolamento elétrico, o que pode auxiliar efetivamente na dissipação de calor do chip, garantindo a operação estável do circuito. No amplificador de potência de estações base 5G, o substrato ultrafino feito de cerâmica de alumina possui uma velocidade de condutividade térmica cinco vezes maior que a dos materiais tradicionais, o que pode reduzir a temperatura do chip em 25 °C, prolongando significativamente a vida útil do dispositivo e expandindo a faixa de cobertura do sinal. Além disso, na cavidade do equipamento de gravação de semicondutores, a cerâmica de alumina de alta pureza pode resistir à corrosão por plasma e tem uma vida útil cinco vezes maior do que os componentes metálicos, proporcionando uma garantia confiável para a fabricação de chips.
▶Na indústria mecânica, as cerâmicas industriais de alumina são comumente utilizadas na fabricação de diversos componentes resistentes ao desgaste, como rolamentos, anéis de vedação, válvulas, rebolos, etc. Sua alta dureza e excelente resistência ao desgaste podem aumentar significativamente a vida útil desses componentes e reduzir os custos de manutenção dos equipamentos. Por exemplo, no britador de máquinas de mineração, são utilizadas placas de revestimento serrilhadas feitas de cerâmica de alumina. Em comparação com as placas de revestimento tradicionais de aço manganês, não só a frequência de substituição é significativamente reduzida, como também não há poluição do minério por detritos, como metais, o que melhora o grau de beneficiamento das minas de ouro.
▶A indústria química também é uma importante área de aplicação para cerâmicas industriais de alumina. Devido à sua excelente estabilidade química e resistência à corrosão, ela pode ser usada na fabricação de equipamentos químicos resistentes à corrosão, como recipientes, tubulações, reatores, etc. Na caldeira de reação de uma determinada planta química, a cerâmica de alumina é usada como revestimento. A placa de revestimento de aço inoxidável, que precisa ser substituída a cada seis meses, ainda se mantém em boas condições após três anos de uso, melhorando significativamente a eficiência da produção e reduzindo os custos de produção.
▶Na área aeroespacial, a aplicação de cerâmicas de alumina industrial também é crucial. Sua leveza, alta resistência e alta temperatura a tornam uma escolha ideal para a fabricação de componentes de motores, materiais de isolamento para naves espaciais e muito mais. Por exemplo, as placas de isolamento cerâmico de alumina usadas em componentes de motores de foguete podem suportar altas temperaturas de 1600 ℃ e pesar apenas um terço dos componentes metálicos, reduzindo efetivamente o peso das naves espaciais e melhorando o desempenho.
▶As cerâmicas industriais de alumina estão injetando forte impulso no desenvolvimento da indústria moderna com seu excelente desempenho, processo de preparação preciso e amplas áreas de aplicação. Com o avanço contínuo da tecnologia, acreditamos que as cerâmicas industriais de alumina exibirão seu charme único em mais áreas e desempenharão um papel mais importante na promoção do desenvolvimento inovador em diversos setores.