Сделай Сам Свою Работу на 5

Лепное украшение инъекции





Керамика

ВВЕДЕНИЕ

Керамика (греческий keramos, "глина гончара"), первоначально искусство создания глиняной посуды, теперь общий термин для науки о производственных статьях подготовился от гибких, земляных материалов, которые сделаны твердыми воздействием высокой температуры. Керамические материалы - неметаллические, неорганические составы — прежде всего составы кислорода, но также и составы углерода, азота, бора и кремния. Керамика включает изготовление земляных, фарфора, кирпичей и некоторых видов плитки и керамических изделий.

Керамические продукты используются не только для артистических объектов и столовой посуды, но также и для индустриальных и технических пунктов, таких как труба коллектора и электрические изоляторы. У керамических изоляторов есть широкий диапазон электрических свойств. Электрические свойства недавно обнаруженной семьи керамики, основанной на медно-окисной смеси, позволяют им керамику, чтобы стать суперпроводящими, или провести электричество без сопротивления при температурах намного выше, чем те, в которых металлы делают. В космической технике керамические материалы используются, чтобы сделать компоненты для космических кораблей.



Остальная часть этой статьи будет иметь дело только с керамическими продуктами, у которых есть индустриальные или технические заявления. Такие продукты известны как индустриальная керамика. Термин индустриальная керамика также относится к науке и технике развития и производства таких продуктов.

СВОЙСТВА

Керамика обладает химическими, механическими, физическими, тепловыми, электрическими, и магнитными свойствами, которые отличают их от других материалов, таких как металлы и пластмассы. Изготовители настраивают свойства керамики, управляя типом, и количество материалов раньше делало их.

Химические свойства

Индустриальная керамика - прежде всего окиси (составы кислорода), но некоторые - карбиды (составы углерода и тяжелых металлов), азотирует (составы азота), бориды (составы бора), и силициды (составы кремния). Например, алюминиевая окись может быть главным компонентом керамики — важная керамика глинозема содержит 85-процентную алюминиевую окись. Основные компоненты, такие как окиси, могут также быть химически объединены, чтобы сформировать сложные составы, которые являются главным компонентом керамики. Примеры таких сложных составов - титанат бария (BaTiO3) и цинковый феррит (ZnFe2O4). Другой материал, который может быть расценен как керамика, является углеродом элемента (в форме алмаза или графита).



Керамика более стойкая к коррозии, чем пластмассы и металлы. Керамика вообще не реагирует с большинством жидкостей, газов, alkalies, и кислот. У большей части керамики есть очень высокие точки плавления, и определенная керамика может использоваться до температур, приближающихся к их точкам плавления. Керамика также остается устойчивой за периоды долгого времени.

Механические свойства

Керамика чрезвычайно сильна, показывая значительную чопорность при сжатии и изгибе. Сила изгиба, количество давления, требуемого согнуть материал, часто используется, чтобы определить силу керамики. У одной из самой сильной керамики, диоксида циркония, есть сила изгиба, подобная той из стали. Двуокиси циркония (ZrO2) сохраняют свою силу до температур 900 ° C (1652 ° F), в то время как кремниевые карбиды и кремний азотируют, сохраняют их силу до температур 1400 ° C (2552 ° F). Эти кремниевые материалы используются в высокотемпературных заявлениях, например, сделать части для газотурбинных двигателей. Хотя керамика сильная, стойкая к температуре, и эластичная, эти материалы хрупкие и могут сломаться когда уронено или когда быстро нагрето и охлаждено.



Физические свойства

Большая часть индустриальной керамики - составы кислорода, углерода или азота с более легкими металлами или полуметаллами. Таким образом, керамика менее плотны, чем большинство металлов. В результате легкая керамическая часть может быть столь же сильной как более тяжелая металлическая деталь. Керамика также чрезвычайно тверда, сопротивляясь изнашиванию и трению. Самое твердое известное вещество алмазное, сопровождается нитридом бора в кубически-кристаллической форме. Алюминиевый окисный и кремниевый карбид - также чрезвычайно твердые материалы и часто используется, чтобы сократить, размолоть, песок, и металлы блеска и другие твердые материалы.

Тепловые свойства

У большей части керамики есть высокие точки плавления, означая, что даже при высоких температурах, эти материалы сопротивляются деформации и сохраняют силу под давлением. Кремниевый карбид и кремний азотируют, например, противостоите изменениям температуры лучше, чем большинство металлов. Большие и внезапные изменения в температуре, однако, могут ослабить керамику. Материалы, которые подвергаются меньшему количеству расширения или сокращения за степень изменения температуры, могут противостоять внезапным изменениям в температуре лучше, чем материалы, которые подвергаются большей деформации. Кремниевый карбид и кремний азотируют, расширяются и сокращаются меньше во время изменений температуры, чем большая часть другой керамики. Эти материалы поэтому часто используются, чтобы сделать части, такие как роторы турбины используемыми в реактивных двигателях, которые могут противостоять чрезвычайным изменениям в температуре.

Электрические свойства

Определенное электричество поведения керамики. Диоксид хрома, например, проводит электричество, так же как большинство металлов делает. Другая керамика, такая как кремниевый карбид, не проводит электричество также, но может все еще действовать как полупроводники. (Полупроводник - материал с большей электрической проводимостью, чем изолятор имеет, но с меньше, чем тем из хорошего проводника. ) Другие типы керамики, такие как алюминиевая окись, не проводят электричество вообще. Они керамика используется в качестве изоляторов — устройства, раньше отделяли элементы в электрическом кругообороте, чтобы держать ток на желаемой тропе. Определенная керамика, такая как фарфор, действует как изоляторы при более низких температурах, но проводит электричество при более высоких температурах.

Магнитные свойства

У керамики, содержащей окись железа (Fe2O3), могут быть магнитные свойства, подобные тем из железа, никеля и магнитов кобальта (см. Магнетизм). Их основанная на окиси железа керамика называют ferrites. Другая магнитная керамика включает окиси никеля, марганца и бария. Керамические магниты, используемые в электродвигателях и электронных схемах, могут быть произведены с высоким сопротивлением размагничиванию. Когда электроны становятся чрезвычайно выровненными, как они делают в керамических магнитах, они создают сильное магнитное поле, которое более трудно разрушить (размагничивают), ломая выравнивание электронов.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ

Индустриальная керамика произведена из порошков, которые были плотно сжаты и затем нагреты к высоким температурам. Традиционная керамика, такая как фарфор, плитки, и глиняная посуда, сформирована из порошков, сделанных из полезных ископаемых, таких как глина, тальк, кварц и полевой шпат. Большая часть индустриальной керамики, однако, сформирована из очень чистых порошков химических продуктов тонкого органического синтеза, таких как кремниевый карбид, глинозем и титанат бария.

Полезные ископаемые, используемые, чтобы сделать керамику, вырыты от земли и тогда сокрушены и земля в мелкий порошок. Изготовители часто очищают этот порошок, смешивая его в решении и позволяя поспешный химикат (однородное тело, которое формируется в пределах решения) сформироваться. Поспешное тогда отделено от решения, и порошок нагрет, чтобы прогнать примеси, включая воду. Результат как правило - очень чистый порошок с размерами частицы приблизительно 1 микрометра (микрометр составляет 0.000001 метра, или 0.00004 в).

Лепное украшение

После очистки небольшие количества воска часто добавляются, чтобы связать керамический порошок и сделать его более осуществимым. Пластмассы могут также быть добавлены к порошку, чтобы дать желаемую гибкость и мягкость. Порошок может тогда быть сформирован в различные объекты различными процессами лепного украшения. Эти процессы лепного украшения включают кастинг промаха, бросок давления, лепное украшение инъекции и вытеснение. После того, как керамика формируется, она нагрета в процессе, который, как известно как уплотнение, сделал материал более сильным и более плотным.

Кастинг промаха

Бросок промаха - процесс лепного украшения, используемый, чтобы сформировать полые керамические объекты. Керамический порошок льют в форму, у которой есть пористые стены, и затем форма заполнена водой. Капиллярное действие (силы, созданные поверхностным натяжением и wetting стороны трубы) пористых стен, сливает воду через порошок и форму, оставляя твердый слой керамических внутри.

Кастинг давления

В кастинге давления керамический порошок льют в форму, и давление тогда оказано к порошку. Давление уплотняет порошок в твердый слой керамики, которая сформирована к внутренней части формы.

Лепное украшение инъекции

Лепное украшение инъекции используется, чтобы сделать маленькие, запутанные объекты. Этот метод использует поршень, чтобы вызвать керамический порошок через горячую трубу в форму, где порошок охлаждается, укрепляясь к форме формы. Когда объект укрепился, форма открыта, и керамическая часть удалена.

Вытеснение

Вытеснение - непрерывный процесс, в котором керамический порошок нагрет в длинном барреле. Вращающийся винт тогда вызывает горячий материал посредством открытия желаемой формы. Поскольку непрерывная форма появляется из умереть открытия, форма охлаждается, укрепляется и сокращена к желаемой длине. Вытеснение используется, чтобы сделать продукты, такие как керамическая труба, плитки и кирпич.

Уплотнение

Процесс уплотнения использует сильную жару, чтобы уплотнить керамический объект в сильный, плотный продукт. Формируясь, керамический объект нагрет в электрической печи к температурам между 1000 ° и 1700 ° C (1832 ° и 3092 ° F). Как керамические высокие температуры, порошковые частицы соединяются, очень поскольку водные капельки присоединяются при комнатной температуре. Поскольку керамические частицы сливаются, объект становится все более и более плотным, сжимаясь до 20 процентов его первоначального размера. Цель этого согревающего процесса состоит в том, чтобы максимизировать силу керамики, получая внутреннюю структуру, которая компактна и чрезвычайно плотна.

Приложения

Керамика оценена за их механические свойства, включая силу, длительность и твердость. Их электрические и магнитные свойства делают их ценными в электронных заявлениях, где они используются в качестве изоляторов, полупроводников, проводников и магнитов. У керамики также есть важное использование в космосе, биомедицинском, строительство и ядерные отрасли промышленности.

Механические заявления

Индустриальная керамика широко используется для заявлений, требующих сильного, трудно, и стойкие к трению материалы. Например, машинисты используют металлические режущие инструменты, покрытые глиноземом, так же как инструменты, сделанные из кремния, азотируют, чтобы сократить, сформировать, размолоть, песок, и чугун блеска, основанные на никеле сплавы и другие металлы. Кремний азотирует, кремниевые карбиды, и определенные типы двуокисей циркония используются, чтобы сделать компоненты, такие как клапаны и роторы турбокомпрессора для высокотемпературного дизеля и газотурбинных двигателей. Текстильная промышленность использует керамику для гидов нити, которые могут сопротивляться сокращающемуся действию волокон, едущих через этих гидов на высокой скорости.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.