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先进的陶瓷部件是如何制造的?

先进技术陶瓷的生产规模通常相对较小。虽然原材料价格昂贵,但其性能和一致性的提升弥补了这些不足。

先进陶瓷部件的重要工艺是通过烧结(烧成)压实陶瓷粉末(原材料)来生产。成型后的部件通常被称为“生坯”,目前已开发出多种粉末成型工艺,包括干压、热压、等静压(CIP 和 HIP)、注射成型、注浆成型和挤压成型。然而,由于粉末由坚硬易碎的固体颗粒组成,因此仅靠压力很难在模具中压实。通常添加粘合剂来增强粉末的流动性,从而提高最终部件的密度。所使用的粘合剂会根据所采用的工艺和最终产品的预期性能而有所不同。

陶瓷粉末压制成型后,其密度约为50-70%。它们也相对较弱,但只要小心处理,可以加工成相当复杂的几何形状。为了提高强度,通常会对生坯部件进行烧结。

初始加热(最高250°C)会使任何有机加工添加剂(粘合剂)和可分解成分挥发。随着温度升高到烧成温度,陶瓷粉末开始固结或烧结(固态烧结),并且通常伴有收缩。在生坯加工时,必须考虑(设计)这种收缩。

可以通过有意添加添加剂来辅助烧结(降低温度或时间要求),这些添加剂会反应生成熔点更低的生坯(液相烧结)。这些二次相可以被认为是将陶瓷颗粒“粘合”在一起。氧化铝等陶瓷就是这种情况。有时,会添加烧结助剂来增强扩散(这有助于烧结),例如在热压碳化硅中添加硼或铝。


八角氧化锆陶瓷刀片

简介

氧化锆陶瓷刀片让您可以花更多时间切割产品,减少更换刀片的时间。氧化锆极高的硬度,加上其卓越的耐腐蚀和耐磨性,是其拥有出色刀片寿命和性能的主要因素。氧化锆陶瓷刀片在切割过程中可最大程度地减少拉伸。

主要特点:

1. 细晶粒微观结构,可实现锋利刃口的珩磨
2. 低摩擦和低能量表面,最大程度减少切割材料的粘附
3. 高硬度和高韧性,延长切削刃寿命
4. 高硬度,可切割坚硬、耐磨和韧性材料

应用领域:

1. 纺织工业
2. 医药
3. 食品和饮料生产
4. 汽车

八角形氧化锆陶瓷刀片

八角形氧化锆陶瓷刀锋


质谱仪用陶瓷四极杆

四极杆是质谱仪的核心部件之一,其性能直接决定了仪器的分辨率、灵敏度和稳定性。传统的金属四极杆由于热稳定性不足、质量歧视效应等问题,正逐渐被高性能陶瓷四极杆所取代。

 

质谱仪用陶瓷四极杆

 

陶瓷四极杆的材料选择

 

1.材料比较

材料 Al2O3 AlN BeO SiC
热导率 20-30 W/mK 170-200 W/mK 300 W/mK 120-200 W/mK
介电损耗 中等 非常低
热膨胀系数 8.0×10⁻⁶/K 4.5×10⁻⁶/K 7.5×10⁻⁶/K 4.0×10⁻⁶/K

 

2. 关键材料性能要求

– 高导热系数:快速散热,减少热变形引起的场畸变。

 

– 低介电损耗:避免射频 (RF) 信号衰减。

 

– 高尺寸稳定性:温度波动下热膨胀系数极低(CTE 与金属电极匹配)。

 

陶瓷四极杆制造工艺

 

1. 精密成型技术

– 等静压成型:确保毛坯密度均匀(对于长宽比 > 20:1 的棒材至关重要)。

 

– CNC 铣削:采用金刚石刀具加工高精度表面(公差在 5μm 以内)。

 

2. 表面金属化:

– 溅射金/铂(厚度 0.5-1μm),确保电极导电性。

 

– 激光调阻:调整电极形状,优化场分布。

 

3. 质量检测

– 形貌检测:采用白光干涉仪测量表面粗糙度(Ra < 0.1μm)。

 

-电气测试:介电常数/损耗角正切值测定(1MHz 时 tanδ 小于 0.001)。

陶瓷四极杆的技术优势

1.性能提升

-分辨率提升:陶瓷低热变形提高了场稳定性,质量分辨率可达 0.1 amu。

-寿命延长:耐离子轰击,寿命是金属杆的 3-5 倍(尤其适用于 ICP-MS)。

2. 应用

-气相色谱-质谱联用 (GC-MS):AlN 四极杆可降低热漂移,适合长期分析。

-便携式质谱仪:轻质陶瓷(比不锈钢轻 40%)有助于设备小型化。

Application-GC-MS And LC-MS mass spectrometry

 

陶瓷四极杆因其高热稳定性、低介电损耗和长寿命,正逐渐取代金属四极杆,成为高端质谱仪的标准配置。

 

Innovacera 专注于生产用于四极杆质谱的陶瓷组件,包括陶瓷灯丝支架、陶瓷孔板、陶瓷加热器等。如有任何疑问,请联系我们。


INNOVACERA® (英诺华)陶瓷点火器将为您在即将到来的冬天带来温暖

陶瓷生物质点火器

INNOVACERA® 陶瓷点火器将为您在即将到来的冬季保暖。我们提供适用于供暖应用中热表面点火系统的陶瓷点火器。这些高强度、耐热的陶瓷点火器已成为燃气供暖系统的行业标准。其优质的材质和快速的加热能力,确保了其在长期使用寿命内始终保持可靠的性能。

应用包括:

  • 燃气加热系统
  • 烤箱/炉灶
  • 烘干机
  • 以及更多

陶瓷点火技术的优势

  • 与传统的筒式或元件加热器相比,能耗仅为其一小部分
  • 持久耐用
  • 点火时间:60~90 秒
  • 经过 100,000 次循环测试(在日本颗粒市场已有 15 年历史)
  • 易于安装和改造
  • 适用于内径 ≥18mm 的任何钢管
  • 稳态温度高达 1000°C
  • 即使鼓风机故障也不会过热
  • 100/120/220/240V 正向电流
  • 完全电绝缘,无外露电触点
  • 抗氧化和腐蚀
  • 完全符合 CE(TUV 认证)、ROHS 和 REACH(TUV 认证)指令。
  • 可点燃木屑、劈开的原木、煤球或其他生物质、秸秆、玉米等。

氧化铝和碳化硅多孔陶瓷的应用

氧化铝和碳化硅多孔陶瓷

应用:
半导体晶圆加工、激光数控加工、PCB、柔性屏、精密磨床、气浮平台、气浮轴承、光学元件。
1) 孔径越小,阻力越大,所需真空度越高,但获得的吸力也越大。
2) 氧化铝/碳化硅微孔陶瓷的最高使用温度约为1000°C,最高使用温度也与尺寸和形状有关。不过,如果用胶水粘住,温度只能低于100°C。
3) 微孔陶瓷通常不存在粗糙度问题,因为存在微孔,但表面光滑度与致密陶瓷的Ra0.8相似。
4) 导热系数低。只有致密的材料才会有高导热系数。
5) 微孔陶瓷不能在潮湿环境中使用,也不能接触导电液体。否则,它们将无法达到绝缘效果。


Innovacera(英诺华)最畅销的陶瓷加热器形状

MCH陶瓷加热元件是一款高效环保节能的陶瓷加热元件,主要用于替代目前应用最为广泛的合金丝电子元件和PTC加热电热元件及组件。吹塑是Innovacera最畅销的陶瓷加热器形状,广泛应用于各行各业。

1. MCH陶瓷加热片条:
可根据客户尺寸定制
应用:直发器、烙铁、焊台等。

2. MCH陶瓷加热片/加热环:
可根据客户尺寸定制
应用:电子烟、水暖等。

3. MCH陶瓷加热棒:
可根据客户尺寸定制
应用:氧传感器加热器、水暖等。

4. MCH 陶瓷加热管:
可根据客户尺寸定制
应用: 电子烟、蒸发器等。

5. 陶瓷点火器:
Innovacera 提供用于加热应用中热表面点火系统的陶瓷点火器。这些高强度、耐热的陶瓷点火器已成为燃气加热系统的行业标准。其优质的材料和快速加热能力可在较长的使用寿命内提供可靠的性能。
应用: 燃气加热系统、烤箱/炉灶、烘干机等。


氮化硅加热器

氮化硅加热器

氮化硅加热器具有耐高温、升温快、导热性高等特性,广泛应用于驻车加热器、中央供暖系统加热元件、火花传感器等。

氮化硅加热器特点:

  • 耐高温
  • 导热性优良
  • 升温速度快,工作温度高
  • 低温启动性能好,可在-30℃启动
  • 应用广泛:高速柴油机、高温点火装置装置,用于油介质、气体、燃烧器、预热器等的点火。

应用:

  • 模具加热器
  • 包装机械
  • 烟草设备
  • 工业设备加热
  • 燃烧器点火系统
  • 石油化工行业
  • 各种高温点火装置

激光泵浦腔陶瓷反射器

陶瓷反射器

陶瓷反射器简介
陶瓷反射器的材料为99% Al2O3。其坯体在合适的温度下烧制,以保持适当的孔隙率和强度。陶瓷反射器表面涂覆高反射率陶瓷釉,因此与镀金反射器相比,其使用寿命更长,且具有漫反射特性。

生产工艺

  • 坯体制备
  • 釉浆制备:原料称量 – 研磨 – 筛分
  • 施釉:喷涂施釉
  • 烧釉:将已施釉的产品高温烧制
  • 检验:外观检验、尺寸测量、反射率测量
  • 包装

主要特点

  • 表面可密封并涂覆耐高温釉料,以获得高反射率
  • 600-1000nm 波长范围内反射率高达 97%
  • 400-1200nm 波长范围内反射率超过 95%(见曲线)
  • 孔隙率可控
  • 导热性好
  • 电阻率高

陶瓷反射器使用注意事项

  • 在运输、储存和装配过程中,禁止严重的外部损伤,例如掉落到地面以及尺寸不适合强行压入壳体
  • 半釉陶瓷反射器必须与壳体密封,以防止其吸入大量冷却液,导致功率下降
  • 在装配和维护过程中,禁止刮擦陶瓷的反射面,以免降低反射率
  • 在短波长(例如755nm)高温系统中,必须注意冷却系统管道和设备材料的选择,避免自由金属氧化物污染陶瓷表面

十刃陶瓷刀片

八角形氧化锆陶瓷刀片

十面刀片用于航空工业。其纤薄扁平的结构能够深入狭小空间。我们采用优质氧化锆陶瓷,具有防锈、不导电和化学惰性等特点。刀片在高达 900℃ 的高温下依然安全可靠。

陶瓷刀片具有以下优势:
1. 永不生锈,无需特殊涂油或维护
2. 重量轻
3. 锋利无比
4. 持久耐用,保持锋利
5. 无磁性
6. 无火花
7. 不导电
8. 耐腐蚀


火花塞和陶瓷——意想不到的生活组合

火花塞是机动化时代不可或缺的一部分。每个人每天都在出行,无数个小小的火花塞支撑着这个庞大的现代社会。今天,我将为您讲述陶瓷产品在火花塞中的应用和作用。陶瓷与火花塞的巧妙结合,实用、经济、高效。


此图片由 Alexander Waturandang 发布在 Pixabay 上

火花塞是汽油发动机点火系统中不可或缺的一部分,它将高压电流引入气缸,产生电火花,从而点燃可燃气体混合物。主要部件包括接线螺母、绝缘体、接线螺钉、中心电极、侧电极和外壳,其中侧电极焊接在外壳上。陶瓷材料在火花塞中充当绝缘体。


此图片由 Thomas Wolter 发布在 Pixabay 上

作为绝缘体的陶瓷部件表面具有多个凹槽状波纹,用于防止电弧的产生,即防止接线螺母和主金属之间产生火花(因为接线螺母和主金属处于点火状态)。高压电流会沿着绝缘体表面滑行。为了阻隔高压电,需要设置一层沟槽。

绝缘、耐热、导热性是氧化铝陶瓷材料的特性。

氧化铝陶瓷是以α-Al2O3为主相的陶瓷材料。工程中使用的氧化铝陶瓷的氧化铝含量通常在75%至99.9%之间。通常根据成分中Al2O3的含量进行分类。Al2O3瓷用途广泛,其性能取决于Al2O3的含量。用途也有所不同。


此图片由 Manfred Richter 发布在 Pixabay 上

高机械强度
Al2O3 瓷烧结制品抗弯强度可达 250MPa,热压制品抗弯强度可达 500MPa。Al2O3 成分越纯,强度越高,在高温下仍能保持至 900℃。

高电阻率,良好的电绝缘性能
常温电阻率为 1015 Ω·cm,介电强度为 15 kV/mm。凭借其绝缘性和强度,氧化铝可用于制作基板、插座、火花塞和电路外壳。

高硬度
莫氏硬度为9,且具有优异的耐磨性。

氧化铝还有哪些优势?高熔点和耐腐蚀性;优异的化学稳定性;光学特性和离子导电性。


此图片由Steven Liao发布于Pixabay

通过以上介绍,相信读者对氧化铝陶瓷的性能有了初步的了解。氧化铝陶瓷因其高电阻率和优异的电绝缘性能,是火花塞的理想材料。身躯虽小,却充满能量。小小的陶瓷零件推动着我们的社会,为我们的生活提供动力。


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