السيراميك الصناعي مادة لا يمكن الاستهانة بها
السيراميك الصناعي مادة لا يمكن الاستهانة بها
يتكون السيراميك عادة من مواد متاحة بشكل شائع، مثل الكربون والسيليكون والأكسجين والنيتروجين. بعد أن يتم دمجها تحت درجة حرارة عالية وضغط عالي، يمكن أن تشكل مواد خزفية ويمكن استخدامها في العديد من المنتجات المنزلية. عادةً ما يحتوي السيراميك الصناعي (المعروف أيضًا باسم السيراميك الهندسي أو السيراميك عالي الأداء) على مركبات أكثر تعقيدًا، بما في ذلك الألومينا والكربيدات والنيتريدات والبوريدس والزركونيا وما إلى ذلك. يمكن للسيراميك الصناعي الحصول على خصائص هندسية معينة أو مجموعات محددة من عدة خصائص تحت تركيبات أو عمليات مختلفة وبالتالي غالبًا ما تحل محل المعادن والبوليمرات والمواد المقاومة للحرارة في مختلف التطبيقات.
تشمل الخصائص الهندسية الممتازة المتاحة للسيراميك الصناعي بشكل رئيسي ما يلي:
صلابة وصلابة عالية
إحدى الخصائص الأكثر شيوعًا للسيراميك الصناعي هي صلابته وصلابته العالية للغاية، وبعضها أكثر من 4 أضعاف الفولاذ المقاوم للصدأ. تُترجم هذه الصلابة العالية بشكل مباشر إلى مقاومة تآكل ممتازة، مما يعني أنها يمكن أن تتمتع بالقدرة على الحفاظ على معالجة سطحية دقيقة وعالية التحمل لفترة أطول من أي مادة أخرى.
كثافة قليلة&نبسب;
ومن الخصائص الشائعة الأخرى للسيراميك الصناعي الكثافة المنخفضة، التي تتراوح من 2 إلى 6 جم/سم مكعب. وهو أخف بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ (8 جم/سم3) والتيتانيوم (4.5 جم/سم3)، والألمنيوم الأكثر ليونة فقط له كثافة مماثلة. وهذا يعني أنه يمكن جعل المنتجات أخف وزنًا، وهو أمر بالغ الأهمية للعديد من المنتجات، مثل الطيران.
مقاومة درجات الحرارة العالية للغاية&نبسب;&نبسب;
يمكن لبعض أنواع السيراميك أن تعمل بشكل طبيعي عند درجات حرارة أعلى من 1750 درجة مئوية، مما يجعلها مواد تتحمل درجات حرارة عالية جدًا. لقد أثبتت الحقائق أن هذه السيراميك لها قيمة لا تقدر بثمن في تطبيقات درجات الحرارة المرتفعة مثل المحركات والتوربينات والمحامل. يمكنهم إطالة عمر الخدمة وتحسين الأداء والكفاءة.
أداء كهربائي ممتاز&نبسب;
غالبًا ما يكون السيراميك الصناعي عوازل كهربائية ممتازة (قوة عازلة عالية). في بيئة درجة الحرارة المرتفعة، تميل الخواص الميكانيكية والحرارية للمواد الأخرى إلى الانخفاض، ولكن السيراميك الصناعي يمكن أن يستمر في الحفاظ على خصائص مستقرة. تتمتع بعض أنواع السيراميك بفقد كهربائي منخفض وثبات عزل كهربائي مرتفع، وهو ما يستخدم عادة في التطبيقات الإلكترونية مثل المكثفات والرنانات. وبالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على الجمع بين السيراميك كعوازل مع المكونات الهيكلية جلبت العديد من ابتكارات المنتجات.
الموصلية الحرارية المختلفة
تختلف الموصلية الحرارية لأنواع مختلفة من مواد السيراميك الصناعية بشكل كبير. تتمتع بعض أنواع السيراميك (بما في ذلك نيتريد الألومنيوم) بموصلية حرارية عالية وتستخدم عادة كمشعات أو مبادلات حرارية في العديد من التطبيقات الكهربائية. تتمتع بعض أنواع السيراميك بموصلية حرارية أقل بكثير، لذلك يمكن اختيار مواد السيراميك الصناعية المناسبة وفقًا للاحتياجات الفعلية، وبالتالي يكون هناك نطاق واسع من سيناريوهات التطبيق.
قوة ضغط عالية جدًا&نبسب;
يتمتع السيراميك الصناعي بقوة عالية، ولكن فقط عند ضغطه. على سبيل المثال، يمكن للعديد من السيراميك الصناعي أن يتحمل أحمالًا عالية للغاية تتراوح من 1000 إلى 4000 ميجاباسكال. في المقابل، يعتبر التيتانيوم معدنًا قويًا جدًا وتبلغ قوة ضغطه 1000 ميجا باسكال فقط.
الخمول الكيميائي ومقاومة التآكل&نبسب;
يتميز السيراميك الصناعي بثبات كبير في الخواص الكيميائية ومنخفضة الذوبان الكيميائي، لذلك فهو شديد المقاومة للتآكل، وهو ما لا يمكن تحقيقه بواسطة المواد المعدنية والبوليمر. وهذا يجعل السيراميك خيارًا جذابًا في العديد من التطبيقات التجارية والصناعية، خاصة عندما تكون مقاومة التآكل مطلوبة.
وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يكون للسيراميك الصناعي أيضًا خصائص مهمة مثلالتوافق الحيوي، التوافق الغذائي، التمدد الحراري المنخفض، وما إلى ذلك. يمكن تطوير هذه الخصائص المحددة وتحسينها ومطابقتها وفقًا للمتطلبات، ويمكن أيضًا الجمع بين سمات مختلفة، ويمكن أيضًا استخدامها لتصميم مكونات متقدمة، وتنفيذ المهام المطلوبة بدقة مثالية، ويمكن أن يكون لها مزايا مقارنة بالمواد التنافسية الأخرى (مثل المعدن أو البلاستيك) في مجالات التطبيق المقابلة.
