Материалы компонентов из металлизированного оксида алюминия: ключевой материал, основа современных высоких технологий

Сегодня энергия, информация и материалы стали отличительными чертами современной человеческой цивилизации, а материалы являются важнейшей материальной основой для выживания и развития человечества. Вслед за металлами, керамикой и полимерами металлокерамические материалы Metalized Alumina Components проникают в различные отрасли промышленности благодаря своим превосходным характеристикам, разнообразию разновидностей и широкому спектру применения. Керметные материалы обладают превосходными свойствами, такими как высокая удельная прочность, высокий удельный модуль, износостойкость и высокая-температурная стойкость. Во многих контекстах они стали синонимом новых материалов, образуя материальную основу для современных высоких технологий, развивающихся отраслей и технологической трансформации традиционных отраслей. Они также являются незаменимой частью современной национальной обороны, привлекая значительное внимание во всем мире и признанной ключевой областью развития высоких-технологий.

Металлокерамические материалы представляют собой конструкционные материалы, состоящие из твердой керамической фазы и фазы связующего металла или сплава. Английское слово «Cermets» сочетает в себе слова «керамика» и «металл». Металлизированные керамические компоненты сохраняют высокую прочность, высокую твердость, износостойкость, устойчивость к высоким температурам, стойкость к окислению и химическую стабильность керамики, а также обладают хорошей металлической вязкостью и пластичностью. Поскольку не существует четкой границы между двумя академическими терминами «керметы» и «твердые сплавы», трудно определить границу для конкретных материалов. По составу материала «твердые сплавы» также классифицируются как «керметы».

К основным характеристикам металлокерамики можно отнести следующие:

(1) Хорошая смачиваемость металла керамической фазой. Смачиваемость металла и керамических частиц является одним из основных условий оценки микроструктуры и работоспособности металлокерамики. Чем сильнее смачиваемость, тем больше вероятность того, что металл образует непрерывную фазу, и тем лучше характеристики паяного металлокерамического контактора.

(2) Отсутствие бурной химической реакции между металлической фазой и керамической фазой. Если во время металлизации керамики межфазная реакция бурная, образуя соединения, металлическую фазу нельзя использовать для улучшения устойчивости керамики к механическому и тепловому удару.

(3) Разница в коэффициентах расширения металлической и керамической фаз не слишком велика. Когда коэффициенты теплового расширения металлической фазы и керамической фазы в металлизированной керамике значительно различаются, это вызывает большее внутреннее напряжение и снижает термическую стабильность металлокерамики.

К основным методам получения металлокерамических материалов относятся горячее прессование, спекание порошков и пропитка. Конкретные процессы заключаются в следующем:

Горячее прессование:Сырье из металла или сплава/керамики мелко измельчается, равномерно смешивается, формируется, подвергается горячему-прессованию и обрабатывается для получения готового продукта.

Спекание порошка:Металлическое или сплавное/керамическое сырье мелко измельчается, равномерно перемешивается, формируется, сушится, обжигается до пористого каркаса, спекается и обрабатывается для получения готового продукта.

Пропитка:Металлическое или сплавно-керамическое сырье тонко измельчают, равномерно перемешивают, формуют, сушат, обжигают в пористый каркас, пропитывают металлом и обрабатывают с получением готового продукта.

(1) Поле обработки

Металлизированная керамика обладает высокой твердостью, краснотой и износостойкостью, демонстрируя отличные режущие свойства при высокой-скоростной и сухой резке. При одинаковых условиях резания износостойкость металлокерамических инструментов намного превосходит износостойкость обычного твердого сплава.

(2) Аэрокосмическая промышленность

С 1950-х годов проводятся исследования металлизированной керамики TiC-Ni для использования в жаропрочных-материалах лопаток реактивных двигателей. Однако во время спекания неспособность никеля полностью смачивать TiC привела к агрегации и росту частиц TiC, что привело к плохой ударной вязкости и невозможности достижения желаемых термостойких свойств. Сам TiC обладает высокой твердостью, высокой температурой плавления, низким удельным весом и хорошей термической стабильностью, а медь обладает отличной электро- и теплопроводностью и хорошей пластичностью. Композиционные материалы TiC/Cu, состоящие из TiC и меди, сочетают в себе преимущества обоих, что делает их ценными для применения в качестве проводящих и теплопроводных материалов, износостойких материалов и облицовок горловины ракет.

(3) Другие приложения
Металл-композитные покрытия могут изменить внешний вид, структуру и химический состав внешней поверхности металлической подложки и придать ей новые свойства.Металлизированные компоненты глиноземасочетают в себе прочность и вязкость металлов с высокой-температурной стойкостью керамики, что делает их отличным композитным материалом. Они успешно применяются в аэрокосмической, авиационной, оборонной, химической, машиностроительной, энергетической и электронной промышленности.