Hvis du arbejder med pumper, ovne, elektronik eller noget andet, der slides hurtigere, end det burde, har du allerede stiftet bekendtskab med aluminiumoxidkeramik. Du har m\u00e5ske ikke kaldt det det. Du har m\u00e5ske bare kaldt det \u201cden der h\u00e5rde, hvide del, der holder l\u00e6ngere end metallet omkring den\u201d. Det er forst\u00e5eligt nok. Jeg har brugt \u00e5r p\u00e5 at specificere, fejlfinde og lejlighedsvis diskutere aluminiumoxid, og jeg kan fort\u00e6lle dig dette: Det er ikke den mest i\u00f8jnefaldende tekniske keramik p\u00e5 hylden. Det er den, der rent faktisk bliver brugt.<\/p>\n
Alumina er aluminiumoxid, Al\u2082O\u2083. I industrielle komponenter sintres det til en t\u00e6t keramik, der er h\u00e5rd, elektrisk isolerende, kemisk modstandsdygtig og overraskende alsidig. Det er netop denne kombination, der g\u00f8r, at det anvendes i s\u00e5 mange anl\u00e6g. Siliciumkarbid er m\u00e5ske bedre, n\u00e5r det g\u00e6lder varmeledningsevne. Zirkoniumoxid er m\u00e5ske bedre, n\u00e5r det g\u00e6lder sejhed. Aluminiumoxid vinder p\u00e5 de kedelige, men vigtige faktorer: tilg\u00e6ngelighed, pris, bearbejdelighed i r\u00e5 tilstand og et s\u00e6t egenskaber, der er \u201cgode nok\u201d p\u00e5 mange omr\u00e5der p\u00e5 \u00e9n gang.<\/p>\n
Folk taler om \u201calumina\u201d, som om det var \u00e9t enkelt materiale. Det er det ikke. En 95%-slidflise og en 99,8%-vakuumkomponent er n\u00e6rmest f\u00e6tter og kusine, ikke tvillinger.<\/p>\n
De lavere industrielle kvaliteter, ofte i omr\u00e5det 92\u201396%, er de mest anvendte materialer til slidbestandige form\u00e5l. T\u00e6nk p\u00e5 foringer, dyser, slibemidler, ventildiske, tekstilstyringer og generelle elektriske isolatorer. T\u00e6theden ligger normalt p\u00e5 omkring 3,6\u20133,75 g\/cm\u00b3. Styrken er solid, h\u00e5rdheden er h\u00f8j, og prisen er fornuftig, n\u00e5r der er brug for store m\u00e6ngder.<\/p>\n
N\u00e5r man g\u00e5r op til 99,5\u201399,81 TP3T, falder glasfasen, kornene bliver t\u00e6ttere, og materialet begynder at opf\u00f8re sig mere som en pr\u00e6cisionskeramik. T\u00e6theden stiger mod 3,9 g\/cm\u00b3. B\u00f8jningsstyrken ligger typisk i omr\u00e5det 350\u2013430 MPa afh\u00e6ngigt af forarbejdningen. Varmeledningsevnen forbedres. Den dielektriske styrke forbedres. Udgasningen falder. Det er den kvalitet, man \u00f8nsker til h\u00f8jsp\u00e6ndingsisolatorer, vakuumgennemf\u00f8ringer, halvlederudstyr, tyndfilmsubstrater og h\u00f8jtemperaturarmaturer, der ikke t\u00e5ler sl\u00f8set kemi.<\/p>\n
Der findes ogs\u00e5 ultrah\u00f8j renhed. Brug den, n\u00e5r krav til plasma, optik eller forureningsgr\u00e6nser ikke giver dig noget valg. Brug den ikke blot, fordi databladet ser imponerende ud. H\u00f8jere renhed koster mere og er ikke n\u00f8dvendigvis bedre til alle opgaver.<\/p>\n
De fleste aluminiumoxidkeramiske materialer fremstilles ud fra pulver blandet med bindemidler og formes derefter ved t\u00f8rpresning, isostatisk presning, ekstrudering, slipst\u00f8bning eller spr\u00f8jtest\u00f8bning. Herefter f\u00f8lger sintring, ofte ved temperaturer langt over 1500 \u00b0C. Emnet krymper, bliver mere t\u00e6tpakket og f\u00e5r det velkendte elfenbensfarvede eller hvide keramiske udseende.<\/p>\n
Det er her, mange projekter lykkes eller mislykkes. Gr\u00f8n bearbejdning er billigere end diamantslibning af en br\u00e6ndt komponent. Hvis formen er kompleks, skal man allerede tidligt i forl\u00f8bet tilpasse designet til processen. Hvis overfladen skal v\u00e6re pr\u00e6cis, skal man planl\u00e6gge slibning, lapning eller polering efter sintringen. Metallisering er almindeligt p\u00e5 elektriske komponenter. Glasering forekommer p\u00e5 visse slid- og isolatorkomponenter. Intet af dette er us\u00e6dvanligt. Det skal blot afg\u00f8res, inden nogen sender en flot CAD-model, der ikke kan fremstilles \u00f8konomisk.<\/p>\n
H\u00e5rdhed er det vigtigste. P\u00e5 Mohs-skalaen ligger den t\u00e6t p\u00e5 9. I praksis betyder det, at glideslid, slibning fra slam samt kontakt med tr\u00e5d eller fibre ikke slider den ned p\u00e5 samme m\u00e5de, som de slider st\u00e5l eller polymer ned.<\/p>\n
Det er ogs\u00e5 en fremragende elektrisk isolator. Volumresistiviteten ligger typisk over 10\u00b9\u2074 ohm-cm ved stuetemperatur, og materialet bevarer sine egenskaber ved h\u00f8je temperaturer bedre, end de fleste ville forvente af en \u201ckeramisk isolator\u201d. Derfor er t\u00e6ndr\u00f8rskroppe, kerner i effektmodstande, sensorhuse og h\u00f8jsp\u00e6ndingsgennemf\u00f8ringer stadig baseret p\u00e5 aluminiumoxidkeramik.<\/p>\n
Kemisk set t\u00e5ler det en bred vifte af syrer, mange procesv\u00e6sker og oxiderende atmosf\u00e6rer. Kvaliteter med h\u00f8j renhed kan fungere i luft ved ca. 1600\u20131700 \u00b0C uden belastning, selvom reelle komponenter har geometri, termiske gradienter og fastg\u00f8relser, der normalt s\u00e6nker denne v\u00e6rdi. Varmeledningsevnen er moderat \u2014 ofte i omr\u00e5det 20\u201335 W\/m\u00b7K afh\u00e6ngigt af kvaliteten \u2014 s\u00e5 det leder varme bedre end zirkoniumoxid, men det er ikke siliciumkarbid.<\/p>\n
Den skjulte fordel er erfaring. Fabrikkerne ved, hvordan man presser, br\u00e6nder, sliber og kontrollerer materialet. Leveringstiderne og omkostningerne til v\u00e6rkt\u00f8j er som regel mere rimelige end for mere specialiserede keramiske materialer.<\/p>\n
F\u00f8rst sliddele: pumpet\u00e6tninger, stempler, b\u00f8sninger, cyklonforinger, r\u00f8rfliser, sandbl\u00e6sedyse og m\u00f8lleforinger. Dern\u00e6st elektriske komponenter: substrater, isolatorr\u00f8r, gnistdannende komponenter, gennemf\u00f8ringer. Til sidst termiske komponenter: beskyttelsesr\u00f8r til termoelementer, ovnindretning, ovnst\u00f8tter. Inden for medicinsk udstyr og laboratorieudstyr anvendes det, n\u00e5r biokompatibilitet eller kemisk inaktivitet er afg\u00f8rende, men ekstrem sejhed ikke er det. Elektronikbranchen foretr\u00e6kker stadig 96%-aluminiumoxid som en praktisk substratkvalitet, fordi pastaer kl\u00e6ber godt til det, og prisen forbliver rimelig.<\/p>\n
Jeg har set det samme m\u00f8nster igen og igen. Et metals\u00e6de holder i tre m\u00e5neder. Et aluminiums\u00e6de holder i et \u00e5r. En polymerf\u00f8ring bliver udhulet. En aluminiumsf\u00f8ring bevarer sine dimensioner. Det er ikke magi. Det er h\u00e5rdhed kombineret med kemisk stabilitet.<\/p>\n
Det er sk\u00f8rt. Brudsejheden ligger typisk p\u00e5 omkring 3\u20135 MPa\u00b7m\u00bd. Hvis anvendelsen indeb\u00e6rer kraftige st\u00f8d, er sk\u00e6v eller medf\u00f8rer risiko for tr\u00e6kst\u00f8d, kan zirkoniumoxid eller et sejere kompositmateriale v\u00e6re l\u00f8sningen. Hvis der er behov for, at varmen kan lede frit gennem emnet, b\u00f8r man overveje aluminiumnitrid eller siliciumkarbid. Hvis kemien er st\u00e6rkt alkalisk ved h\u00f8je temperaturer, skal du udf\u00f8re omhyggelige test. Og hvis nogen fors\u00f8ger at anvende por\u00f8st eller lavrenheds-aluminiumoxid i en h\u00f8jvakuum-proces med h\u00f8je renhedskrav, skal du stoppe dem. Det, der st\u00e5r p\u00e5 \u00e6sken, er ikke det samme som det materiale, der findes i kammeret.<\/p>\n
At stille for h\u00f8je krav til renhed er en anden klassisk fejl. En 99,8%-komponent i en snavset slurry-linje er ofte blot en dyr 96%-komponent.<\/p>\n
Send ikke blot \u201caluminiumoxidkeramik\u201d og lad det s\u00e5 g\u00e5 sin gang. Angiv renhed, t\u00e6thed, styrke ved den relevante temperatur, overfladekvalitet samt driftsmilj\u00f8et: medie, pH, temperatur, sp\u00e6nding, slitageform og om emnet uds\u00e6ttes for st\u00f8d. Sp\u00f8rg, om leverand\u00f8ren taler om egenskaber efter br\u00e6nding eller efter slibning og polering. Det er ikke det samme.<\/p>\n
Hvis du skal v\u00e6lge et materiale til en ny produktlinje, s\u00e5 start med aluminiumoxid, medmindre der er en klar grund til ikke at g\u00f8re det. Det er ikke uden grund, at det er standardmaterialet inden for teknisk keramik. Det er h\u00e5rdt, isolerende, kemisk holdbart og forretningsm\u00e6ssigt fornuftigt. N\u00e5r anvendelsen passer bedre til zirkoniumoxid eller siliciumkarbid, s\u00e5 sig det. M\u00e5let er ikke at s\u00e6lge det mest eksklusive keramiske materiale. M\u00e5let er en komponent, der holder i brug.<\/p>\n
Det er aluminiumoxid. Ikke noget mystisk. Ikke noget, der er p\u00e5 mode. Bare den hvide keramik, der dukker op igen og igen, fordi den virker. Hvis du har et problem med slid, isolering eller h\u00f8je temperaturer p\u00e5 arbejdsb\u00e6nken, s\u00e5 start der \u2014 og v\u00e6lg den rigtige kvalitet ud fra opgaven, ikke ud fra brochuren.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Aluminiumoxidkeramik, uden alt det overfl\u00f8dige: Hvad det er, hvorfor det virker, og hvorn\u00e5r man skal bruge det. Hvis du arbejder med pumper, ovne, elektronik eller noget andet, der slides hurtigere, end det burde, har du allerede stiftet bekendtskab med aluminiumoxidkeramik. Du har m\u00e5ske ikke kaldt det det. Du har m\u00e5ske bare kaldt det \u201cden der h\u00e5rde, hvide del\u2026\u00ab L\u00e6s mere \u00bbAluminiumoxidkeramik: Hvad er det, hvorfor virker det, og hvorn\u00e5r skal man bruge det?<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"off","neve_meta_content_width":70,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-218","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/218","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=218"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/218\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":219,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/218\/revisions\/219"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=218"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=218"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminaceramic.net\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=218"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}