ซับเซรามิกอลูมินา

ปัจจุบันการซับเซรามิกอลูมินาแบ่งออกเป็นสองประเภท: ชนิดที่มีความบริสุทธิ์สูงและชนิดธรรมดา ซีรี่ส์เซรามิกอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง Al2O3
วัสดุเซรามิกที่มีเนื้อหามากกว่า 99.9% เนื่องจากอุณหภูมิการเผาผนึกสูงถึง 1650-1990 องศา และความยาวคลื่นในการส่งผ่านคือ 1 ถึง 6 μm โดยทั่วไปจึงถูกทำให้เป็นแก้วหลอมเหลวเพื่อทดแทนถ้วยใส่ตัวอย่างแพลตตินัม: ใช้ การส่งผ่านแสงและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะอัลคาไลเป็นหลอดหลอดโซเดียม สามารถใช้เป็นสารตั้งต้นของวงจรรวมและวัสดุฉนวนความถี่สูงในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เซรามิกอลูมินาธรรมดาแบ่งออกเป็นพอร์ซเลน 99 ชนิด พอร์ซเลน 95 ชนิด พอร์ซเลน 90 ชนิด พอร์ซเลน 85 ชนิด และพันธุ์อื่น ๆ ตามปริมาณ Al2O3 ที่แตกต่างกัน บางครั้งผลิตภัณฑ์ที่มีปริมาณ Al2O3 80% หรือ 75% ก็จัดเป็นซีรีส์เซรามิกอลูมินาธรรมดาเช่นกัน

ผงอลูมินาที่เข้ามาในโรงงานจะถูกเตรียมเป็นวัสดุผงตามความต้องการของผลิตภัณฑ์และกระบวนการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน ขนาดอนุภาคของผงต่ำกว่า1μm หากมีการผลิตผลิตภัณฑ์เซรามิกอลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง นอกเหนือจากความบริสุทธิ์ของอลูมินาที่ 99.99% แล้ว ยังจำเป็นต้องมีการบดละเอียดเป็นพิเศษและการกระจายขนาดอนุภาคที่สม่ำเสมอ เมื่อใช้การอัดขึ้นรูปหรือการฉีดขึ้นรูป ควรใส่สารยึดเกาะและพลาสติไซเซอร์ลงในผง โดยทั่วไปคือพลาสติกเทอร์โมพลาสติกหรือเรซินที่มีอัตราส่วนน้ำหนัก 10-30% สารยึดเกาะอินทรีย์ควรอยู่ที่ระดับ 150-200 ด้วยผงอลูมินา ผสมอย่างสม่ำเสมอที่อุณหภูมิเพื่ออำนวยความสะดวกในการขึ้นรูป วัตถุดิบที่เป็นผงที่เกิดจากกระบวนการรีดร้อนไม่จำเป็นต้องเพิ่มสารยึดเกาะ หากใช้การกดแห้งแบบกึ่งอัตโนมัติหรืออัตโนมัติเต็มรูปแบบ มีข้อกำหนดทางเทคโนโลยีพิเศษสำหรับผง และผงจะต้องได้รับการประมวลผลโดยการพ่นละอองเพื่อให้เป็นทรงกลม เพื่อปรับปรุงความลื่นไหลของผงและอำนวยความสะดวกในการเติมอัตโนมัติ ของแม่พิมพ์ระหว่างการขึ้นรูป กำแพง. นอกจากนี้ เพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างผงและผนังแม่พิมพ์ จำเป็นต้องเติมสารหล่อลื่น 1 ถึง 2% เช่น กรดสเตียริกและสารยึดเกาะ PVA

วิธีการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์เซรามิกอลูมินา ได้แก่ การอัดแห้ง การอัดฉีด การอัดขึ้นรูป การอัดไอโซสแตติกแบบเย็น การฉีด การหล่อ การอัดแบบร้อน และการอัดแบบไอโซสแตติกแบบร้อน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการเทคโนโลยีการขึ้นรูป เช่น การขึ้นรูปแบบกรองกด การฉีดขึ้นรูปแบบแข็งตัวโดยตรง การฉีดขึ้นรูปแบบเจล การอัดฉีดแบบแรงเหวี่ยง และการขึ้นรูปแบบอิสระที่เป็นของแข็ง ได้รับการพัฒนาทั้งในและต่างประเทศ รูปร่าง ผลิตภัณฑ์ ขนาด รูปร่างที่ซับซ้อน และผลิตภัณฑ์ที่มีความแม่นยำต่างกัน ต้องใช้วิธีการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน

วิธีการทางเทคนิคในการทำให้ตัวเซรามิกที่เป็นเม็ดละเอียดและขึ้นรูปเป็นวัสดุแข็งเรียกว่าการเผาผนึก การเผาผนึกเป็นวิธีการกำจัดช่องว่างระหว่างอนุภาคในร่างกายสีเขียว โดยกำจัดก๊าซและสารอินทรีย์เจือปนจำนวนเล็กน้อย เพื่อให้อนุภาคสามารถเติบโตและรวมตัวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสารใหม่
อุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้ในการเผาเป็นเตาไฟฟ้าที่นิยมใช้กันมากที่สุด นอกเหนือจากการเผาผนึกในชั้นบรรยากาศ กล่าวคือ การเผาผนึกแบบไร้ความดัน ยังมีการเผาผนึกแบบกดร้อนและการเผาผนึกแบบกดไอโซสแตติกแบบร้อนอีกด้วย แม้ว่าการเผาผนึกแบบกดร้อนอย่างต่อเนื่องจะเพิ่มผลผลิต แต่ต้นทุนอุปกรณ์และแม่พิมพ์ก็สูงเกินไป นอกจากนี้ เนื่องจากการให้ความร้อนตามแนวแกน ความยาวของผลิตภัณฑ์จึงมีจำกัด การกดแบบไอโซสแตติกแบบร้อนใช้ก๊าซอุณหภูมิสูงและความดันสูงเป็นตัวกลางในการส่งผ่านแรงดัน ซึ่งมีข้อดีคือให้ความร้อนสม่ำเสมอในทุกทิศทาง และเหมาะมากสำหรับการเผาผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน เนื่องจากโครงสร้างที่สม่ำเสมอ ประสิทธิภาพของวัสดุจึงสูงกว่าการเผาผนึกแบบสกัดเย็น 30-50% สูงกว่าการเผาผนึกแบบรีดร้อนทั่วไป 10-15%

วัสดุเซรามิกอลูมินาบางชนิดยังคงต้องมีการตกแต่งหลังจากการเผาผนึก ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์ที่สามารถใช้เป็นกระดูกเทียมจำเป็นต้องมีพื้นผิวที่สูง เช่น พื้นผิวกระจก เพื่อเพิ่มความหล่อลื่น เนื่องจากวัสดุเซรามิกอลูมินามีความแข็งสูง จึงจำเป็นต้องใช้วัสดุบดและขัดกระเบื้องที่แข็งขึ้นในการตกแต่งขั้นสุดท้าย เช่น SIC, B4C หรือเพชร เป็นต้น โดยปกติแล้วจะใช้วัสดุขัดหยาบถึงละเอียดเพื่อบดทีละขั้นตอนและในที่สุดพื้นผิวก็จะถูกขัดเงา โดยทั่วไปแล้วผง Al203 หรือเพชรเพสต์ของ<1μm micron can be used for grinding and polishing. In addition, laser processing and ultrasonic processing, grinding and polishing methods can also be used.