تحليل تكنولوجيا التلبيد عند درجات الحرارة المنخفضة لمكونات سيراميك الألومينا

تتمتع مكونات سيراميك الألومينا المرحل بمزايا مثل القوة الميكانيكية العالية، والصلابة العالية، وفقدان العزل الكهربائي بالتردد العالي المنخفض. علاوة على ذلك، فإن لديهم مواد خام متاحة على نطاق واسع، وغير مكلفة، ولديهم تكنولوجيا معالجة ناضجة. ولذلك، فهي تستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات مثل الإلكترونيات، والأجهزة الكهربائية، والآلات، والمنسوجات، والفضاء، وهي حاليًا مادة السيراميك الأكسيدية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في العالم، وتحتل مكانة مهمة في مجال مواد السيراميك.

تستخدم مكونات سيراميك الألومينا Al₂O₃ كمادة خام رئيسية. نظرًا لنقطة الانصهار العالية للألومينا (2050 درجة)، تكون درجة حرارة تلبيد سيراميك الألومينا مرتفعة بشكل عام، مما يحد إلى حد ما من إنتاجها وتطبيقها على نطاق أوسع. ولذلك، فإن تقليل درجة حرارة تلبيد سيراميك الألومينا، وتقليل استهلاك الطاقة، وتقصير دورة الحرق هي اتجاهات بحثية مهمة في المجالات ذات الصلة.

كلما كانت جزيئات مسحوق Al₂O₃ أدق وكلما ارتفع مستوى تنشيطها، كان تلبيدها أسهل، وانخفاض درجة حرارة التلبيد المطلوبة. يعد استخدام مسحوق Al₂O₃ عالي النشاط وقابل للتلبيد بسهولة كمادة خام لسيراميك الألومينا المعدني إحدى الوسائل المهمة لتحقيق تلبيد بدرجة حرارة منخفضة-.

تعتمد درجة حرارة تلبيد مكونات السيراميك الممعدنة في المقام الأول على محتوى Al₂O₃؛ يؤدي المحتوى الأعلى عمومًا إلى ارتفاع درجة حرارة التلبيد. وفي الوقت نفسه، فإن نظام تركيب المادة الخزفية، ونسب مكوناتها، وأنواع المواد المضافة تؤثر أيضًا على درجة حرارة التلبيد. مع ضمان تلبية متطلبات الأداء، فإن اختيار نظام مادة السيراميك المناسب وإضافة كمية صغيرة من مساعدات التلبيد يمكن أن يقلل بشكل فعال من درجة حرارة التلبيد ويحسن هيكل وخصائص الجسم الخزفي.

يعد التلبيد بالضغط الساخن- تقنية هامة لتقليل درجة حرارة التلبيد لسيراميك Al₂O₃. تطبق هذه العملية الضغط أثناء تسخين الجسم الأخضر، مما يقلل بشكل كبير من درجة حرارة التلبيد ويمنع نمو الحبوب، مما يؤدي إلى منتجات سيراميك ذات أداء فائق. إنها مناسبة لتلبيد غلاف سيراميك عالي النقاء من موصل HVDC الشفاف للتتابع وسيراميك اكسيد الالمونيوم البلوري الدقيق. علاوة على ذلك، يمكن أن يساعد التلبيد الفراغي والتلبيد في جو الهيدروجين أيضًا في تحقيق تلبيد بدرجة حرارة منخفضة لسيراميك الألومينا.

في التطبيقات العملية، غالبًا ما يتم استخدام تقنيات التلبيد-المذكورة أعلاه-في درجة حرارة منخفضة معًا لمكونات سيراميك الألومينا. ومن بين هذه الطرق، تُستخدم طريقة إضافة مساعدات التلبيد على نطاق واسع نظرًا لتكلفتها المنخفضة وتأثيرها الجيد وعمليتها البسيطة. وفي الوقت نفسه، فإن استبدال مكونات سيراميك الألومينا بمحتوى Al₂O₃ أعلى بمكونات ذات محتوى Al₂O₃ أقل (شريطة استيفاء متطلبات التطبيق) يعد أيضًا وسيلة فعالة لتقليل درجة حرارة التلبيد.

حاليًا، يتم استخدام تقنية التلبيد في درجات حرارة منخفضة-لـتتابع مكونات السيراميك الألوميناحققت بعض النتائج، ولكن بالنسبة لبعض المنتجات ذات متطلبات الأداء الخاصة، لا يزال هناك مجال لمزيد من التخفيض في درجة حرارة التلبيد، والتي تعد أيضًا محورًا رئيسيًا للأبحاث المستقبلية في التقنيات ذات الصلة.