Nyenzo za kauri

Vifaa vya kisasa vya kauri ni aina mpya ya keramik ambayo hutengenezwa kutoka kwa keramik ya jadi kulingana na keramik maalum na ina sifa tofauti ambazo ni tofauti na keramik za jadi. Imeenda kwa muda mrefu zaidi ya dhana na upeo wa keramik za jadi. Ni bidhaa ya teknolojia ya juu na mpya. Kwa hiyo, vifaa vya kauri ni somo la kale na la vijana.

Kinachojulikana vifaa vya kisasa vya kauri ni vifaa vya isokaboni visivyo vya metali. Ni moja ya aina tatu kuu za vifaa vya kisasa pamoja na metali na vifaa vya kikaboni. Pia ni utambuzi wa jumla wa vifaa vyote isipokuwa vifaa vya chuma na vifaa vya kikaboni. Kitu cha majadiliano katika sura hii ni vifaa vya kisasa vya kauri au vifaa vya kisasa vya isokaboni visivyo vya metali.

Vifaa vya kisasa vya kauri vina maana ya juu ya teknolojia. Ikilinganishwa na vifaa vya jadi. Kimsingi ina sifa tatu zifuatazo:

(1) Kulingana na mahitaji ya maendeleo ya kisasa ya kisayansi na kiteknolojia. Ni zao la maendeleo ya sayansi na teknolojia ya kisasa na ni bidhaa ya hali ya juu.

(2) Mchakato wa utengenezaji ni mgumu na unahitaji mwongozo wa mafanikio ya kisasa ya kisayansi na kiteknolojia. Kwa hiyo, ni bidhaa yenye ujuzi wa kiufundi.

(3) Ina sifa bora na maalum na inaweza kukidhi mahitaji ya tasnia ya kibiashara na teknolojia mpya.

Uainishaji wa vifaa vya kauri

Pamoja na maendeleo ya uzalishaji na sayansi na teknolojia. Aina za vifaa vya kauri na bidhaa zinaongezeka siku kwa siku. Ili kuwezesha uelewa wa sifa za vifaa au bidhaa anuwai, kawaida huainishwa kutoka kwa pembe tofauti.

1. Uainishaji kwa utungaji wa kemikali

(1) Keramik ya oksidi. Kuna aina nyingi za keramik za oksidi, ambazo zinachukua nafasi muhimu sana katika familia ya kauri. Keramik za oksidi zinazotumiwa zaidi ni Al2O3, SiO2, MgO, ZrO3, CeO2, CaO. Cr2O3, mullite (3Al2O3.2SiO4) na spinel (MgAl2O3), nk. Al2O3 na SiO2 katika keramik hutumiwa sana kama aloi za chuma na alumini katika nyenzo za metali. Baadhi ya kauri za oksidi zimeorodheshwa katika Jedwali 11.1. Silicates pia ni ya mfululizo wa oksidi. Kama vile ZrsiO4. Simu imesubiri. Pia kuna oksidi za mchanganyiko kama vile BaT, CgyiO; nk pia huangukia katika kategoria hii.

Nyenzo za kauri zimeainishwa na muundo wa kemikali

(2) Keramik ya Carbide. Keramik ya Carbide kwa ujumla ina kiwango cha juu cha kuyeyuka kuliko oksidi. Zinazotumiwa zaidi ni SIC, SC, Phoenix C. TIC nk. Keramik za Carbide zinapaswa kuwa na ulinzi wa anga wakati wa mchakato wa maandalizi.

(3) Keramik za Amide. Kloridi inayotumiwa sana ni a-ji, ambayo ina sifa bora za mitambo na upinzani wa joto la juu. Kwa kuongeza, matumizi ya keramik ya nitridi ya TZN, BN, na AI yanazidi kuenea. C3N4, ambayo imeonekana hivi karibuni, inatarajiwa kuwa na utendaji bora kuliko Si3O4.

(4) Keramik nne za kemikali. Matumizi ya keramik ya boride sio pana sana. Hutumika hasa kama viungio vya kina au awamu za pili kuongezwa kwa matiti mengine ya kauri ili kuboresha utendakazi. Zinazotumiwa kawaida ni pamoja na Ti, Zr&, n.k.

2. Uainishaji kwa utendaji na matumizi

(1) Kauri za muundo. Keramik ya muundo hutumiwa kama nyenzo za kimuundo kutengeneza sehemu za kimuundo. Hasa kutumia mali zake za mitambo. Nguvu iliyoimarishwa, uthabiti, ugumu, moduli, upinzani wa kuvaa, upinzani wa joto la juu (nguvu ya joto la juu, upinzani wa mshtuko wa joto, upinzani wa ablation), nk. Nyingi za keramik nne zilizoainishwa na muundo wa kemikali ya nyuklia zilizotajwa hapo juu ni keramik za miundo. Kama vile jiwe la AjZQ. 3N4 na ZX ni mwakilishi wa vifaa vya kauri vya miundo na mali ya juu ya mitambo.

(2) Keramik zinazofanya kazi. Keramik zinazofanya kazi hutumika kama nyenzo za kufanya kazi kutengeneza vifaa vinavyofanya kazi, hasa kwa kutumia sifa zake halisi kama vile sifa za sumakuumeme, sifa za joto, sifa za macho, sifa za kibiolojia, n.k. Kwa mfano feri. Keramik ya Ferroelectric hutumiwa hasa kwa mali zao za umeme. Inatumika kutengeneza vipengee vya sumakuumeme, keramik ya dielectric hutumiwa kutengeneza capacitors, na keramik ya piezoelectric hutumiwa kutengeneza sensorer za kuhama au shinikizo. Keramik thabiti za elektroliti zinaweza kutumika kutengeneza vigunduzi vya oksijeni kwa kutumia sifa zao za uhamishaji wa ayoni. Bioceramics hutumiwa kutengeneza mifupa ya bandia na meno ya bandia. Nyenzo za superconducting na nyuzi za macho pia ni za jamii ya kauri za kazi.

Inafaa kutaja kwamba uainishaji hapo juu pia ni jamaa. Badala ya kuwa kamili, wakati mwingine hakuna mpaka mkali kati ya kauri za muundo na keramik za kazi. Kwa vifaa vingine vya kauri, kuna zote mbili. Keramik ya piezoelectric. Ingawa inaweza kuainishwa kama kauri zinazofanya kazi, pia ina mahitaji fulani kwa sifa zake za kiufundi, kama vile nguvu, ugumu, ugumu, na moduli nyororo. Kwanza kabisa, lazima iwe na nguvu za kutosha ili kuzuia uharibifu wakati wa kuhimili nguvu ya E, ili sifa za kawaida za piezoelectric ziweze kupatikana. Kwa kuongezea, kama vile keramik za miundo ya halijoto ya juu au keramik zinazostahimili mshtuko wa joto na sugu ya moto kwa chombo cha anga za juu zisizo na joto, ingawa ziko katika kitengo cha kauri za miundo. Hata hivyo, upinzani wa upanuzi wa joto hauamuliwa tu na nguvu zake, ugumu, na moduli, lakini conductivity ya mafuta na mgawo wa upanuzi wa joto pia ni sawa na mali ya mitambo, ambayo ina athari muhimu sana kwa upinzani wa mshtuko wa joto. Upinzani wa kutu ni utendaji muhimu wa keramik za kemikali (kama vile pampu zinazostahimili asidi), lakini lazima iwe na sifa fulani za mitambo ili kukidhi mahitaji ya sekta hiyo. Nyenzo za superconducting ni ngumu kutengeneza waya kwa sababu zina mafuta mengi. Kwa hiyo, bado haiwezi kuingia hatua ya maombi ya vitendo. Kwa muhtasari, ikiwa ni keramik ya miundo au keramik ya kazi, mali ya mitambo ni mali ya msingi zaidi ya vifaa vya kauri. Ni kwamba matumizi tofauti yana mahitaji tofauti ya mali ya mitambo.

Sura hii inajadili hasa kauri za miundo.

Faida za keramik

1. Tabia za utendaji wa vifaa vya kauri

Kama sisi sote tunajua, vifungo vya kemikali vya nyenzo za metali (dhahabu safi au aloi) ni metali nyingi. Zinaundwa na atomi chanya za chuma na mawingu ya elektroni yanayowajaza. Vifungo vya chuma havina mwelekeo. Kwa hiyo, chuma kina mali nzuri ya deformation ya plastiki. Kuhusu keramik ambayo hupuuza misombo isiyo ya metali, mali zao za kemikali ni za juu kuliko vifungo vya afya na covalent. Kemia hii ina mwelekeo dhabiti na nishati ya juu ya kumfunga. Kwa hiyo, ni vigumu kwa vifaa vya kauri kupitia deformation ya plastiki. Ukali wa juu na unyeti mkubwa wa ufa. Hii ni kisigino cha Achilles cha vifaa vya kauri. Lakini ni kwa sababu ya aina hii ya dhamana ya kemikali ambayo keramik ya miundo ina mfululizo wa mali maalum ambayo ni bora kuliko vifaa vya metali.

①Ugumu wa juu huamua upinzani wake bora wa kuvaa;

②Kiwango cha juu cha moto. Imeamua kuwa ina upinzani bora wa joto;

③Uthabiti wa juu wa kemikali. Inaamua kuwa ina upinzani mzuri wa kutu.

Ingawa vifaa vya kauri vina faida nzuri kama hizo. Hata hivyo, hasara yake mbaya-brittleness-hupunguza utendaji wake na matumizi ya vitendo. Kwa hivyo, ugumu wa keramik imekuwa mada ya msingi katika uwanja wa utafiti wa nyenzo za kauri ambazo huvutia umakini wa ulimwengu (angalia ugumu wa sehemu ya keramik kwa maelezo zaidi).

2. Ulinganisho kati ya keramik ya kisasa (ya juu) na keramik ya jadi

Keramik za kisasa ikilinganishwa na keramik za jadi. Kuna tofauti kubwa katika utungaji wa malighafi, mchakato wa maandalizi, muundo wa shirika na utendaji.

Tofautisha kati ya keramik za jadi na keramik za kisasa