鉅大LARGE | 點擊量:553次 | 2019年03月02日
作為材料行業(yè)人士該了解的設計技巧
1.氧化鋁(陶瓷)
陶是一種多孔而不透明的陶瓷品種。與?;胪该鞔善鞑煌?,它需要上釉來防水以盛放液體。盡管它不是特別堅硬,密度不如瓷和瓷土,而且更容易碎裂,按時陶土所具有的優(yōu)點就是,它在低溫炙燒中不易變形,在生產(chǎn)加工中穩(wěn)定性高。
材料特性:一般燒結(jié)溫度低于1200攝氏度;烘燒過程中比瓷器變形小;加工工藝多種多樣;成本低;比瓷器易碎。
典型用途:材料適用范圍廣,從大型衛(wèi)具到杯碟產(chǎn)品。
2.骨瓷
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
瓷確實是因為它的成分中含有骨灰。它是由50%的骨灰、25%的石英、長石(瓷石)和云母的混合物。骨瓷與瓷在白色上有些輕微的不同。雖然它們都是半透明狀的,但是骨瓷更為細膩、柔滑。瓷和骨瓷已經(jīng)成為高品質(zhì)、昂貴的同義詞。
材料特性:素燒溫度在1200攝氏度左右;高強度;半透明質(zhì);最純凈時為白色;防水;比一般瓷器需要更高的烘燒溫度;可低溫釉燒。
典型用途:這種高品質(zhì)的英國瓷器通常用于生產(chǎn)各種桌上用品。高嶺土可被用作生產(chǎn)各種不同的瓷器,以及研磨料、耐火材料、電子絕緣器、繪畫顏料、塑料模具中用于減少水分吸收的填料等。
3.金工陶瓷
Macor是一種高強度的剛性材料,它非常潔白而且可拋光。經(jīng)過鉆孔、研磨、車削鏇制、割鋸、拋光和碾磨這些工藝之后,這種材料的加工特性更接近金屬而非瓷類。
高強度、高剛性的優(yōu)點使這種瓷可使用上述所有金屬材料的加工工藝,無需使用那些昂貴的模具,不會產(chǎn)生收縮和在燒結(jié)中移動等令人沮喪的差錯。對制作產(chǎn)品實物模型或是那些需要最大限度減少制作時間和成本的低產(chǎn)量產(chǎn)品來說,它可謂是一種理想的材料。
材料特性:用普通的金屬加工工具即可進行機械加工和切割;耐高溫可至1000攝氏度;機械加工后無須淬火;無孔,不會收縮。
典型用途:電絕緣體及隔熱體、構(gòu)件、電子設備。
4.氧化鋯
氧化鋯是另外一種高性能陶瓷原料。氧化鋯的使用范圍之所以超過氧化鋁,是因為它堅韌的特性使其更易抵抗破裂,氧化鋯的顆粒較細小,這樣使得由它制成的表面涂層更為圓潤,也使其適用于制作刀具、活塞、軸承產(chǎn)品,甚至是華麗的首飾制品。
超精細氧化鋯或碳化鈦粉可用于手表的生產(chǎn)。這些粉末在壓制成型后,再在1450攝氏度的溫度進行燒結(jié),再用鉆石沙拋光使其表面更為光亮、更具金屬感。
材料特性:極佳的強度及斷裂韌度;超硬,超耐磨性;化學穩(wěn)定性極佳;耐高溫,可至2400攝氏度;致密;低導熱性(是氧化鋁的20%)
典型用途:這些先進陶瓷原料被用于手表之后,它的變面光滑型和所具有的堅韌性,使得氧化鋯成了制作切割道具及廚房刀具完美的陶瓷原材料。氧化鋯還因它優(yōu)良的導電性應用于汽車氧氣傳感器上。其它還包括一些在醫(yī)療生物應用及泵閥、泵機械密封件的應用。
5.氮化硅
氮化硅是世界上最硬的三種材料之一。它的硬度僅次于金剛石和六方氮化硅晶體。氮化硅于60年代被一群工程師在尋找能經(jīng)受噴氣發(fā)動機內(nèi)部惡劣運行環(huán)境的材料時發(fā)現(xiàn)。
陶瓷非常堅硬,具有極佳的耐磨損耗性能和壓縮性能,而氮化硅則是陶瓷中最具這種特性的材料之一,它呈深灰色或黑色,具有鏡面般光潔的表面。50年代的科幻小說作家曾經(jīng)幻想過由氮化硅制成可以飛的杯子。
氮化硅具有極強的抗壓能力,測量出來它能承受的標準壓力是每平方英寸能忍受400萬磅的壓力,可以粗略的換算是相當于80頭大象站在一個方糖塊上,或是用一根直徑為1英寸的繩子去拉50輛汽車。而且氮化硅的表面極為光滑。氮化硅的這些特性使其成為制作軸承最常規(guī)的材料。
材料特性:摩擦力比鋼低80%;比鋼堅硬3倍;比鋼輕60%;運轉(zhuǎn)時溫度比鋼低。
典型用途:常用于航天飛機的主引擎、特種特種、陀螺儀。氮化硅的超硬度使其成為諸如海洋的魚卷軸、自行車賽車、滑冰鞋、溜冰板等產(chǎn)品中軸承的主要材料。
6.石英材料
石英是一種萬能的材料,它在光學上的應用有壓電體和手表,石英還具有極佳的物理性能和裝飾性。最為世界上資源最豐富的礦物之一,良好的硬度和美觀性使其成為制作工作臺面的材料,這是它的主要用途之一。
材料特性:硬度極高;色彩一致性好;無孔;耐久性能極佳;耐熱;耐污
典型用途:大量應用于商用及家用產(chǎn)品的外觀材料。在商業(yè)應用領域中,包括墻壁夾層、工作臺表面、前臺桌、酒吧料理臺、實驗臺、廚房料理臺及沖淋圍屏。
7.石墨
石墨這種礦物從嚴格意義上來說不能算是陶瓷,但由于它所具有的物理屬性,使它經(jīng)常被放入至陶瓷家族中。石墨的用途非常廣泛。從較低層次的應用來看,石墨常被用于諸如錢幣之類的日常應用。從另一面來看,石墨經(jīng)常用于一些高級體育用品。在這些應用當中,因石墨有著良好的強度和濕度的比例,使其具有良好的能量吸收特性,從而使得石墨在高級體育用具(如網(wǎng)球拍及高爾夫球棍)中占據(jù)了有競爭力的市場地位。
石墨呈鐵灰色,具有金屬光澤。石墨質(zhì)軟并且具有滑膩感。石墨通常分為三種:晶狀結(jié)構(gòu)的片狀石墨、柔軟的非結(jié)晶結(jié)構(gòu)石墨、最具商用價值的合成石墨。石墨的成層結(jié)構(gòu)使得石墨具有光滑、與眾不同的感覺,并使其成為高溫環(huán)境下極佳的潤滑劑。
材料特性:可吸收能量;良好的強度與重量比;摩擦系數(shù)小;無毒;優(yōu)良的機械加工性能;良好的抗化學腐蝕能力;導電性好;高溫下穩(wěn)定,強度高;優(yōu)良的耐熱沖擊能力
典型用途:各種形態(tài)的石墨在工業(yè)領域被大量投入應用。非結(jié)晶石墨混入黏土可做成石墨鉛筆。石墨的多種多種符合形式材料可用來加強塑性,使制品更為輕捷、促進吸收能量、增強強度和硬度。常見應用如高爾夫球棍、網(wǎng)球拍、曲棍球桿。石墨抗高溫的能力使其常被用于折射望遠鏡、航天飛機及交通工具。
8.氮化硼
氮化硼雖然在化妝品中的用量不多,通常在化妝品中只添加了3%到10%的硼,但這些成分能較好地附著在皮膚上,讓肌膚看起來顯得更為嬌嫩、潤滑。
各種不同等級的氮化硼被應用于大量迥然不同的產(chǎn)品當中。和金剛石、氮化硅一樣,立方氮化硼晶體也是世界上最堅硬的材料之一,是制作切割工具的極佳材料。
氮化硼分為兩類型:一類是同石墨類似的具有耐高溫特性的六方氮化硼,以其光滑、柔細的特性為人所知;另一類是立方氮化硼,它則具有極佳的硬度,通常被用于切割、研磨及鉆孔。
材料特性:絲般光滑;極佳的附著性;有各種級別產(chǎn)品,可廣泛應用于大量產(chǎn)品;不可轉(zhuǎn)化性;良好的潤滑性;化學性質(zhì)不活潑;無毒
典型用途:高純度的氮化硼粉末可用于如粉底霜、口紅、眉筆等化妝品中。它良好的潤滑特性使其在很多的原料及工業(yè)生產(chǎn)加工中將摩擦減到最小。