ความยากในกระบวนการของเซรามิกใส

เนื่องจากเซรามิกโปร่งใสเป็นวัสดุไฮเทค จึงมีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้างในด้านทัศนศาสตร์ อิเล็กทรอนิกส์ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม มีความยากลำบากมากมายในกระบวนการเตรียมเซรามิกใส ซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในด้านต่อไปนี้:

1. การถลุงที่อุณหภูมิสูง: การเตรียมเซรามิกโปร่งใสจำเป็นต้องหลอมวัตถุดิบเป็นเฟสแก้วใสที่อุณหภูมิสูง ซึ่งมักจะสูงถึง 1,700°C หรือสูงกว่า ในกระบวนการนี้ จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิและเวลาในการหลอมละลาย เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดสิ่งเจือปนและการตกผลึก ขณะเดียวกันก็รับประกันความสม่ำเสมอและความโปร่งใสของเฟสแก้ว

2. การกำจัดฟองอากาศ: ในระหว่างขั้นตอนการเตรียมเซรามิกใส การสร้างฟองสบู่เป็นปัญหาที่พบบ่อย ฟองอากาศเหล่านี้อาจทำให้เกิดข้อบกพร่องภายในเซรามิก ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติทางแสงและความแข็งแรงเชิงกล ในการขจัดฟองอากาศ จำเป็นต้องมีกระบวนการและอุปกรณ์กำจัดก๊าซแบบพิเศษ เช่น การไล่แก๊สด้วยสุญญากาศ การป้องกันก๊าซเฉื่อย ฯลฯ ในกระบวนการเตรียมเซรามิกใส การกำจัดฟองอากาศถือเป็นขั้นตอนสำคัญ

3. ควบคุมองค์ประกอบได้อย่างแม่นยำ: องค์ประกอบของเซรามิกโปร่งใสมีผลกระทบสำคัญต่อคุณสมบัติทางแสงและทางกล ในการเตรียมเซรามิกโปร่งใสคุณภาพสูง อัตราส่วนส่วนผสมและความบริสุทธิ์ของวัตถุดิบจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่ายังคงความสม่ำเสมอตลอดกระบวนการเตรียม

4. อุณหภูมิการเผาผนึก: อุณหภูมิการเผาผนึกของเซรามิกโปร่งใสมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความหนาแน่นและคุณสมบัติทางแสง หากอุณหภูมิสูงเกินไป เซรามิกจะตกผลึกหรือก่อให้เกิดสิ่งเจือปนอื่นๆ หากอุณหภูมิต่ำเกินไป การเผาผนึกจะไม่สมบูรณ์หรือความหนาแน่นไม่เพียงพอ

5. ความแม่นยำของมิติ: เซรามิกใสจำเป็นต้องรักษาความแม่นยำของมิติสูงในระหว่างกระบวนการเตรียม เพื่อให้มั่นใจในคุณสมบัติทางแสงและทางกล ซึ่งต้องมีการควบคุมกระบวนการเตรียมที่แม่นยำ เช่น การออกแบบและการประมวลผลแม่พิมพ์ แรงกดในการขึ้นรูป ฯลฯ ในเวลาเดียวกัน อัตราการหดตัวของเซรามิกจะต้องได้รับการควบคุมในระหว่างกระบวนการเผาผนึก เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำด้านมิติของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบ: ขนาดอนุภาคของวัตถุดิบสำหรับเซรามิกโปร่งใสมีผลกระทบโดยตรงต่อความแม่นยำของมิติ หากการกระจายขนาดอนุภาคของวัตถุดิบไม่สม่ำเสมอ ขนาดของผลิตภัณฑ์เซรามิกจะไม่เสถียร ดังนั้นควรเลือกวัตถุดิบที่มีการกระจายขนาดอนุภาคสม่ำเสมอและขนาดอนุภาคที่เหมาะสมในระหว่างการผลิตและคัดกรองอย่างเข้มงวด

กระบวนการขึ้นรูป: กระบวนการขึ้นรูปเป็นส่วนสำคัญที่ส่งผลต่อความแม่นยำของมิติของเซรามิกโปร่งใส วิธีการขึ้นรูปที่แตกต่างกัน (เช่น การหล่อแบบตายตัว การอัดขึ้นรูป การอัดขึ้นรูป ฯลฯ) มีผลกระทบต่อความแม่นยำของมิติที่แตกต่างกัน เมื่อเลือกกระบวนการขึ้นรูป ควรเลือกที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากรูปร่างของผลิตภัณฑ์ ข้อกำหนดความแม่นยำของมิติ และขนาดชุดการผลิต

ระบบการยิง: การเผาเป็นส่วนสำคัญของการผลิตเซรามิกโปร่งใส ระบบการยิงที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงความแม่นยำของมิติของเซรามิกโปร่งใส กราฟอุณหภูมิ เวลาการยิง บรรยากาศการยิง และปัจจัยอื่นๆ จะส่งผลต่อความแม่นยำของมิติของเซรามิกโปร่งใส ในระหว่างการผลิต ควรกำหนดระบบการยิงที่เหมาะสมตามสถานการณ์จริง และควรตรวจสอบกระบวนการยิงแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของระบบการยิงมีความเสถียร

อุปกรณ์และเครื่องมือ: ความแม่นยำของอุปกรณ์และเครื่องมือการผลิตจะส่งผลต่อความแม่นยำด้านมิติของเซรามิกโปร่งใสด้วย ตัวอย่างเช่น ความแม่นยำของแม่พิมพ์ เครื่องมือตัด ฯลฯ ส่งผลโดยตรงต่อขนาดของผลิตภัณฑ์เซรามิก

การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ: เพื่อให้มั่นใจในความแม่นยำของมิติของเซรามิกโปร่งใส ควรสร้างระบบการตรวจสอบและควบคุมคุณภาพที่สมบูรณ์ในระหว่างกระบวนการผลิต

6. อัตราการทำความเย็น: ในระหว่างกระบวนการเตรียมเซรามิกโปร่งใส อัตราการทำความเย็นมีผลกระทบสำคัญต่อโครงสร้างภายใน การระบายความร้อนเร็วเกินไปอาจทำให้เกิดความเครียดภายในหรือรอยแตก ในขณะที่การระบายความร้อนช้าเกินไปอาจทำให้เกิดการตกผลึกหรือสิ่งสกปรกอื่นๆ

มีความยากลำบากมากมายในกระบวนการเตรียมเซรามิกโปร่งใส และจำเป็นต้องพิจารณาแง่มุมต่างๆ เช่น วัตถุดิบ กระบวนการ อุปกรณ์ และสภาพแวดล้อมการเตรียมอย่างครอบคลุม ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและการสั่งสมประสบการณ์จริงเท่านั้นจึงจะสามารถเตรียมวัสดุเซรามิกโปร่งใสคุณภาพสูงได้