Materialen van gemetalliseerde aluminiumoxidecomponenten: een belangrijke materiële basis van moderne geavanceerde technologie

Tegenwoordig zijn energie, informatie en materialen kenmerken geworden van de moderne menselijke beschaving, waarbij materialen een cruciale materiële basis vormen voor het voortbestaan ​​en de ontwikkeling van de mens. Na metalen, keramiek en polymeren betreden de cermetmaterialen van Metalized Alumina Components verschillende industrieën vanwege hun superieure prestaties, diverse variëteiten en een breed scala aan toepassingen. Cermet-materialen beschikken over uitstekende eigenschappen, zoals een hoge specifieke sterkte, hoge specifieke modulus, slijtvastheid en hoge- temperatuurbestendigheid. In veel contexten zijn ze synoniem geworden met nieuwe materialen en vormen ze de materiële basis voor moderne hoogwaardige technologie, opkomende industrieën en de technologische transformatie van traditionele industrieën. Ze zijn ook een onmisbaar onderdeel van de moderne nationale defensie, trekken wereldwijd aanzienlijke aandacht en worden erkend als een sleutelgebied voor high{5}}-ontwikkeling.

Keramische metalen zijn structurele materialen die zijn samengesteld uit een harde keramische fase en een metaal- of legeringsbindmiddelfase. Het Engelse woord "Cermets" combineert "keramiek" en "metaal". Gemetalliseerde keramische componenten behouden de hoge sterkte, hoge hardheid, slijtvastheid, hoge temperatuurbestendigheid, oxidatieweerstand en chemische stabiliteit van keramiek, terwijl ze ook een goede metaaltaaiheid en plasticiteit bezitten. Omdat er geen duidelijke grens bestaat tussen de twee academische termen "cermets" en "harde legeringen", is het moeilijk om de grens voor specifieke materialen te definiëren. Op basis van de materiaalsamenstelling worden ‘harde legeringen’ ook geclassificeerd als ‘cermets’.

De belangrijkste kenmerken van metaalkeramiek zijn onder meer:

(1) Goede bevochtigbaarheid van het metaal op de keramische fase. De bevochtigbaarheid tussen de metaal- en keramische deeltjes is een van de belangrijkste voorwaarden voor het evalueren van de microstructuur en prestaties van cermets. Hoe sterker de bevochtigbaarheid, hoe groter de kans dat het metaal een continue fase vormt, en hoe beter de prestaties van de gesoldeerde metaal-keramische contactor.

(2) Geen gewelddadige chemische reactie tussen de metaalfase en de keramische fase. Als de grensvlakreactie hevig is tijdens de keramische metallisatie, waarbij verbindingen worden gevormd, kan de metaalfase niet worden gebruikt om de weerstand van het keramiek tegen mechanische schokken en thermische schokken te verbeteren.

(3) Het verschil in uitzettingscoëfficiënten tussen de metallische en keramische fasen is niet te groot. Wanneer de thermische uitzettingscoëfficiënten van de metaalfase en de keramische fase in gemetalliseerd keramiek aanzienlijk verschillen, zal dit grotere interne spanning veroorzaken en de thermische stabiliteit van het cermet verminderen.

De belangrijkste bereidingsmethoden voor cermetmaterialen zijn onder meer heetpersen, poedersinteren en impregneren. De specifieke processen zijn als volgt:

Heet persen:Grondstoffen van metaal of legeringen/keramiek worden fijn verpulverd, gelijkmatig gemengd, gevormd, heet-geperst en verwerkt om het eindproduct te verkrijgen.

Poeder sinteren:Metaal- of legerings-/keramische grondstoffen worden fijn verpulverd, gelijkmatig gemengd, gevormd, gedroogd, in een poreus raamwerk gebakken, gesinterd en verwerkt om het eindproduct te verkrijgen.

Impregnatie:Metaal- of legerings-/keramische grondstoffen worden fijn verpulverd, gelijkmatig gemengd, gevormd, gedroogd, in een poreus raamwerk gebakken, geïmpregneerd met metaal en verwerkt om het eindproduct te verkrijgen.

(1) Bewerkingsveld

Gemetalliseerde keramiek bezit een hoge hardheid, rode hardheid en slijtvastheid en vertoont uitstekende snijprestaties bij hoge- snelheid en droog snijden. Onder dezelfde snijomstandigheden is de slijtvastheid van metalen-keramische gereedschappen veel beter dan die van gewoon gecementeerd carbide.

(2) Lucht- en ruimtevaartindustrie

Sinds de jaren vijftig is er onderzoek gedaan naar TiC-Ni-gemetalliseerde keramiek voor hoge--materialen in straalmotorbladen. Tijdens het sinteren leidde het onvermogen van nikkel om TiC volledig te bevochtigen echter tot de aggregatie en groei van TiC-deeltjes, wat resulteerde in een slechte taaiheid en het niet bereiken van de gewenste hittebestendige eigenschappen. TiC zelf bezit een hoge hardheid, een hoog smeltpunt, een laag soortelijk gewicht en een goede thermische stabiliteit, terwijl koper uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid en goede plasticiteit vertoont. TiC/Cu-composietmaterialen, samengesteld uit TiC en koper, combineren de voordelen van beide, waardoor ze waardevol zijn voor toepassingen als geleidende en thermisch geleidende materialen, slijtvast-bestendige materialen en raketvoeringen.

(3) Andere toepassingen
Metaal-keramische composietcoatings kunnen het uiterlijk, de structuur en de chemische samenstelling van het buitenoppervlak van een metalen substraat veranderen en het substraat nieuwe eigenschappen geven.Gemetalliseerde aluminiumoxide componentencombineren de sterkte en taaiheid van metalen met de hoge-temperatuurbestendigheid van keramiek, waardoor ze een uitstekend composietmateriaal zijn. Ze zijn met succes toegepast in de lucht- en ruimtevaart-, luchtvaart-, defensie-, chemische, machine-, energie- en elektronica-industrie.