Pulver sind für Hochleistungskeramiken von entscheidender Bedeutung. Dies zeigt sich in der Definition von Hochleistungskeramik.
The general definition of advanced ceramics is: they use high-purity, ultra-fine, man-made or selected inorganic compounds as their raw materials. They have precise chemical compositions, manufacturing, and processing methods. They also have a precise structural design. They have excellent mechanical, acoustic, optical, and thermal properties. Ceramics have electrical, biological, and other properties. They are either oxides or non-oxides. They are made from metals (like Al, Zr, and Ca) and non-metals (like O, C, Si, and B). They consist of ionic bonds and covalent bonds. Coordinated bonded ceramic materials.
Chemikalien bestehen aus zwei entscheidenden Komponenten. Sie weisen eine hohe Reinheit auf und haben ein genaues Verhältnis.
In Bezug auf die Reinheit. Das Vorhandensein von Verunreinigungen kann die Leistung von Produkten manchmal ernsthaft beeinträchtigen. Beispielsweise sind in hochreinem Aluminiumoxid häufig Verunreinigungen wie Silizium, Kalzium, Eisen, Natrium und Kalium vorhanden. Eisenverunreinigungen machen das gesinterte Material schwarz. Natrium- und Kaliumverunreinigungen beeinträchtigen seine elektrischen Eigenschaften. Sie verschlechtern sie. Die letzten beiden Verunreinigungen führen dazu, dass die Körner des Materials während des Sinterns abnormal wachsen. Bei transparenter Keramik ist die Auswirkung von Verunreinigungen sogar noch größer. Die Verunreinigungen im Keramikpulver verursachen die „Blindheit“ transparenter Keramik. Dies liegt daran, dass Verunreinigungen die zweite Phase sind. Sie unterscheiden sich stark von den optischen Eigenschaften des Keramikkörpers. Sie verursachen häufig Streuung und Absorption, die das durch die Keramik durchgelassene Licht stark reduzieren. Sauerstoffverunreinigungen können die Wärmeleitfähigkeit von Nitridkeramik verringern. Beispiele hierfür sind Siliziumnitrid und Aluminiumnitrid.
In Bezug auf das Verhältnis. In Keramikproduktionsformeln besteht normalerweise kein Bedarf an einer „ultrareinen“ Einzelkomponente. Oft werden jedoch einige zusätzliche Materialien, wie Sinterhilfsmittel, hinzugefügt. In diesem Fall ist eine genaue Dosierung ein grundlegendes Erfordernis. Unterschiedliche chemische Zusammensetzungen und Inhalte wirken sich entscheidend auf die Produktleistung aus.
Phasenzusammensetzung
Das Pulver muss mit der Phase des Produkts übereinstimmen. Es darf sich während des Sinterns nicht verändern. Manchmal kann eine Phasenänderung die Verdichtung von Keramiken fördern. In den meisten Fällen behindert sie jedoch das Sintern.
Partikelgröße und Morphologie
Im Allgemeinen gilt: Je feiner die Partikel, desto besser. Laut Streutheorie nimmt die Dichtegeschwindigkeit mit abnehmender Pulvergröße ab. Je kleiner die Partikel sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie sintern. Beispielsweise hat ultrafeines Aluminiumnitridpulver eine hohe spezifische Oberfläche. Dies erhöht die Sinterantriebskraft und beschleunigt den Prozess.
Keramikpulver hat eine bessere Fließfähigkeit, wenn es eine regelmäßige Form hat. Dies erleichtert das Formen und Sintern. Bei diesem Verfahren wird aus einem Pulver mithilfe eines Bindemittels kugelförmiges Pulver erzeugt. Dies zeigt, dass rundes Keramikpulver die Dichte von Keramik erhöht. Es hilft bei der Herstellung und beim Sintern.
Gleichmäßigkeit
Die Gleichmäßigkeit des Pulvers wird leicht übersehen. Aber sie ist wichtiger als die vorherigen Aspekte. Mit anderen Worten, die Leistung der vorherigen Aspekte ist entscheidend. Wir müssen ihre Gleichmäßigkeit sehen.
The same goes for particle size. Fine particle size is important. But, if the average size is only fine and the spread is uneven or very wide. This will greatly harm the processing of ceramics. Coarser particles are unlikely to be dense in areas. This is because particles of different sizes sinter at different rates. At the same time, coarse particles may also become the nucleus for abnormal grain growth. Finally, the ceramic must be densified at a higher temperature. It also has an uneven microstructure. This has a significant impact on its performance.