L’importance des poudres pour les céramiques avancées
L’importance des poudres pour les céramiques avancées se reflète directement dans la définition que les gens ont de la céramique avancée.
La définition générale des céramiques avancées est la suivante : utiliser des composés inorganiques de haute pureté, ultrafins, synthétisés artificiellement ou sélectionnés comme matières premières, ayant une composition chimique précise, une technologie de fabrication et de traitement précise et une conception structurelle, et ayant d’excellentes propriétés mécaniques, acoustiques, optiques et thermiques. propriétés. Les céramiques aux propriétés électriques, biologiques et autres sont des oxydes ou non-oxydes composés d’éléments métalliques (Al, Zr, Ca, etc.) et d’éléments non métalliques (O, C, Si, B, etc.). Ils sont composés de liaisons ioniques et de liaisons covalentes. Matériaux céramiques collés conjointement.
En termes de composition chimique, deux aspects sont généralement recherchés : une pureté élevée et un rapport précis.
En termes de haute pureté. La présence d’impuretés peut parfois sérieusement affecter les performances des produits. Par exemple, des impuretés telles que le silicium, le calcium, le fer, le sodium et le potassium existent souvent dans l’alumine de haute pureté. La présence d’impuretés de fer rendra le matériau fritté noir et foncé ; les impuretés de sodium et de potassium affecteront les propriétés électriques du matériau, provoquant une détérioration de ses propriétés électriques ; et les deux impuretés restantes provoqueront une croissance anormale des grains du matériau pendant le processus de frittage. Dans le cas des céramiques transparentes, l’impact des impuretés est encore plus important. La présence d’impuretés dans la poudre céramique déclarera directement la « cécité » de la céramique transparente. En effet, les impuretés, en tant que deuxième phase, sont très différentes des propriétés optiques du matériau du corps céramique, ce qui provoque souvent des centres de diffusion et d’absorption qui réduiront considérablement la transmission lumineuse de la céramique. Dans les céramiques nitrurées telles que le nitrure de silicium et le nitrure d’aluminium, la présence d’impuretés d’oxygène peut entraîner une diminution de la conductivité thermique.
En termes de ratio. Dans les formules de production de céramiques, la plupart du temps, il n’est pas nécessaire d’avoir un composant unique de très « haute pureté », mais certains matériaux auxiliaires, tels que des auxiliaires de frittage, sont souvent ajoutés. Dans ce cas, un dosage précis est l’exigence la plus fondamentale, car les différentes compositions et teneurs chimiques auront un impact décisif sur les performances du produit.
Composition des phases
Généralement, la poudre doit avoir autant que possible la même phase physique que le produit céramique, et aucun changement de phase ne devrait se produire pendant le processus de frittage. Bien que parfois un changement de phase puisse effectivement favoriser la densification des céramiques, dans la plupart des cas, l’apparition d’un changement de phase n’est pas propice au frittage des céramiques.
Taille et morphologie des particules
D’une manière générale, plus les particules sont fines, mieux c’est. Car selon la théorie du frittage existante, la vitesse de densité du corps est inversement proportionnelle à la taille de la poudre (ou à sa taille à une certaine puissance). Plus les particules sont petites, plus elles sont propices au frittage. Par exemple, en raison de sa surface spécifique élevée, la poudre ultrafine de nitrure d’aluminium augmentera la force motrice du frittage pendant le processus de frittage et accélérera le processus de frittage.
La meilleure fluidité de la poudre céramique de forme régulière aura un impact positif sur le moulage et le frittage ultérieurs. Le processus de granulation consiste à permettre à la poudre de former une forme sphérique sous l’action du liant, ce qui montre également indirectement que la poudre céramique sphérique joue un rôle positif dans l’amélioration de la densité de la céramique pendant les processus de moulage et de frittage.
Uniformité
L’uniformité de la poudre est facilement négligée, mais en réalité son importance est plus importante que les aspects précédents. En d’autres termes, la performance des aspects précédents est très importante pour voir son uniformité.
Il en va de même pour la taille des particules. La taille fine des particules est importante, mais si la taille moyenne des particules est seulement fine et que la répartition est inégale ou très large, cela sera extrêmement préjudiciable au frittage de la céramique. Étant donné que les particules de tailles différentes ont des vitesses de frittage différentes, les zones contenant des particules plus grossières ne seront probablement pas denses. Dans le même temps, les particules grossières peuvent également devenir le noyau d’une croissance anormale des grains. Enfin, la céramique doit non seulement être densifiée à une température plus élevée, mais présente également une microstructure inégale, ce qui affecte sérieusement ses performances.