NOVO Tour de Materiais de Polímero Inorgânico - Cerâmica Avançada

April 11, 2023

A cerâmica avançada é diferente da cerâmica tradicional em matérias -primas e processos. Eles geralmente são feitos de materiais de alta pureza e ultrafinos. Eles são feitos de materiais cerâmicos com excelente design de composição e estrutura e estequiometria precisa e nova tecnologia de preparação. Nos últimos anos, a importância da cerâmica avançada cresceu e foi gradualmente amplamente utilizada na produção e na vida. A China começou a pesquisar cerâmica avançada na década de 1950 e alcançou alguns resultados frutíferos. Tabela 1 O processo de estudo de cerâmica avançada na China no início do século XX

Desde a pesquisa da teoria básica até a pesquisa científica e tecnológica em áreas-chave hoje, a pesquisa teórica e o nível experimental de cerâmica de alta tecnologia da China estão nas indústrias avançadas do mundo. Ordinary electronic ceramics and structural ceramics such as IC substrates, ceramic dielectric capacitors, resistors, inductors, magnetic materials, buzzers, filters, etc. Piezoelectric ceramic radio frequency components, medium aluminum porcelain, high aluminum porcelain, electro-optical porcelain, SiC, textile Peças de porcelana, quartzo fundido, corundum fundido, etc., podem ser produzidos em massa na China, a qualidade do produto é estável e pode ocupar um certo mercado internacional. Apesar disso, em comparação com os países desenvolvidos, a China tem lacunas óbvias em termos de tecnologia e industrialização. Nas vendas anuais globais de dezenas de bilhões de dólares em cerâmica avançada, as vendas da China representam apenas 1% a 2%. Há muito espaço para o desenvolvimento. Por exemplo, os filtros cerâmicos piezoelétricos de chip usados no mercado de telefonia móvel da China são quase todos importados e o mercado é muito grande.

Figura 1 Estrutura do mercado de cerâmica avançada do mundo em 2000 Tabela 2 Tamanho do mercado e taxa de crescimento da indústria de cerâmica avançada em vários países

As deficiências da cerâmica avançada da China são refletidas principalmente nos seguintes aspectos: 1. A escala das empresas é geralmente pequena 2. A divisão de especialização é insuficiente 3. A capacidade da inovação independente não é forte 4. O investimento em ciência e tecnologia é insuficiente. Mais, o desempenho de alta tecnologia é mais completo e a faixa de aplicativos é cada vez mais ampla, tornando-se a indústria cerâmica mais dinâmica do mundo. Os produtos cerâmicos avançados são amplamente utilizados em tecnologia de microeletrônica, equipamentos de automação, motores de automóveis, sensores sensíveis, novas fontes de energia etc., formando um clímax do mercado e uma concorrência feroz do mercado. Com o desenvolvimento da ciência dos materiais e a melhoria dos processos de fabricação, a estrutura interna da cerâmica tornou -se mais refinada e densificada, o que melhorou bastante as propriedades do material, resultando em novas funções especiais. No decorrer de seu desenvolvimento, surgiu um grande número de cerâmicas avançadas multifuncionais e de alto desempenho. Vida diária, damos um exemplo relacionado à vida cotidiana - Ceramic Innick Pan

A superfície do revestimento de cerâmica da Fig. 2 é principalmente rica em grupos funcionais metil, e sua tensão superficial é geralmente de 21 a 23 dyn/cm. Ele também tem boa não-esticidade e é mais seguro que as substâncias contendo fluorino. Após a exposição de Teflon, um grande número de empresas de maconha sem fumaça usou o revestimento cerâmico inorgânico como um dos principais pontos promocionais. A indústria de processamento mais usada no setor de processamento é o surgimento de ferramentas de cerâmica. Quando o corte de metal é geralmente enfrentado com maiores desafios, como alta dureza, alta resistência ao desgaste, alta resistência e alta resistência à fratura, alta dureza de calor, boa resistência ao choque térmico, resistência à erosão e anti-adesão de materiais de ferramentas de corte, facas de cerâmica emergiu Como resultado de sua alta resistência, dureza, resistência ao desgaste e vida útil longa em condições de corte de alta velocidade.

Figura 3 Turnion of Superhard Tools No início da década de 1970, ferramentas de diamante policristalino e ferramentas de nitreto de boro cúbicas policristalinas produzidas nos Estados Unidos começaram a ser colocados no mercado. Sua dureza superior e resistência ao desgaste imediatamente atraíram a atenção do mundo. No entanto, como o processo de fabricação de diamante sintético e nitreto de boro cúbico era complicado e caro, não foi amplamente utilizado. Com a maturidade da tecnologia de fabricação de materiais de super -hard e o avanço contínuo dos processos de fabricação, foram promovidos materiais de ferramentas de super -hard e o progresso tecnológico da indústria de manufatura foi promovido. Os materiais cerâmicos estruturais de alto desempenho para a indústria automotiva são materiais ideais para motores de fabricação devido à sua baixa densidade, baixa condutividade térmica, resistência a alta temperatura, resistência ao desgaste e resistência à corrosão.

Figura 4 Peças de cerâmica automotiva já na década de 1940, algumas pessoas usavam cerâmica em vez de metal para fazer componentes da câmara de combustão do motor para experimentos. Essa pesquisa atingiu um boom no final da década de 1950, mas limitada às condições históricas e ao nível técnico na época. Sucesso. Na década de 1970, a crise mundial de petróleo e os problemas de economia de energia fizeram do estudo de fazer peças de motor usando materiais de cerâmica mais uma vez atraindo a atenção das pessoas. Por outro lado, o aumento da conscientização das pessoas sobre proteção ambiental também acelerou o processo de pesquisa dos motores cerâmicos. Aplicações militares , enquanto os compósitos de matriz cerâmica reforçados com fibra da China são aplicados engenhosamente a mísseis estratégicos, os estrategistas militares também voltaram sua atenção para esse material cerâmico avançado.

5 Motor de cerâmica de radiação infravermelha equipada com mapa do tanque de tanques é encontrada são detectores de infravermelho e armas guiadas por infravermelho para destruir as causas da raiz, reduzindo assim um importante aspecto de radiação infravermelha do tanque, mas também o desenvolvimento da tecnologia furtiva. Veículos de infantaria com alta eficiência e baixa perda de calor do motor cerâmico adiabático podem reduzir a radiação infravermelha do tanque, dificultando a detecção de detectores de infravermelho e destruída por armas guiadas por infravermelho, que tem um bom efeito furtivo e uma taxa de sobrevivência aprimorada. Aeroespacial

Figura 6: Alterações no calor gerado pelo ônibus espacial à medida que passa pela atmosfera

Figura 7: bico de motor de foguete sólido quando o ônibus espacial entra novamente na atmosfera, devido à alta densidade de fluxo de calor de alta velocidade, alta de fluxo de ar e à pressão externa aerodinâmica, a própria cabine e o atrito do ar gerarão uma alta temperatura de até 1400 ° C. A resistência ao calor da fuselagem do ônibus espacial deve ser infalível. O ladrilho isulador de calor feito de material composto de cerâmica resolve muito bem esse problema, e é esse tipo de medida que pode ser usada para garantir que o ônibus espacial possa viajar para frente e para trás no espaço. Além disso, os compósitos de matriz cerâmica também são materiais ideais para fazer conexões estruturais térmicas entre os bicos do mecanismo de estado sólido e os bicos de combustor. De uma perspectiva global, existem três tendências distintas no desenvolvimento de cerâmicas avançadas: avanço tecnológico, globalização e crescimento constante. Os Estados Unidos estão em primeiro lugar no mundo na pesquisa e desenvolvimento de cerâmica avançada, enquanto o Japão lidera outras aplicações além da indústria aeroespacial. As patentes dos EUA tendem a ser inovadoras no conhecimento básico, enquanto as patentes japonesas tendem a se basear em melhorias nas tecnologias existentes na esperança de ter mais aplicações de engenharia. A globalização se manifesta na cooperação internacional e nas fusões, como a cooperação entre o lanxido e o niboneamento dos Estados Unidos e a aquisição da Nortoo por Saint-Gobain da França. A cerâmica avançada continuará a crescer, a cerâmica estrutural e a cerâmica eletrônica crescerão constantemente, e os compósitos e revestimentos cerâmicos crescerão em um nível mais baixo em dois dígitos.

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Author:

Ms. WENDY

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