先进技术陶瓷设计指南

不熟悉使用陶瓷的工程师通常会想要直接复制原本是金属的部件，例如用陶瓷制成的部件。通常这不是最好的解决方案，并且会不必要地增加制造成本，甚至导致组件无法按预期工作。

通过尽可能遵循这些建议，高级陶瓷部件将更容易、更便宜地制造，为您节省时间和金钱，同时仍提供“适合用途”的部件。
1. 公差尺寸尽可能宽松。例如，如果组件的公差为±1-3%，则通常可以以“烧结状态”生产该部件。这样就无需对组件进行金刚石研磨，而这是制造过程中成本最高的阶段之一。
2. 避免引起应力集中的特征，例如锋利的边缘和角落、横截面积的突然变化和小接触点。应通过倒角、半径或底切来消除锋利的边缘和角落。如果可能，请使用锥度逐渐改变横截面积。提供较大的接触面积以分散负载。
3. 尽可能保持组件形状简单。陶瓷组件的制造首先要形成低密度“生”坯，然后将其烧结至全密度。这会导致高达 30% 的收缩，对于复杂的形状，这使得严格的尺寸控制变得困难。在某些情况下，改变设计中非陶瓷部分的形式可能会有利，以简化陶瓷组件。或者，考虑使用模块化设计，即将组件分成几个更小、更简单的部件。
4. 尽可能保持截面或壁厚均匀。组件厚度的大幅变化是造成应力集中的另一个原因。例如，当孔位于中心之外时，就会出现这种情况。此外，薄截面的致密化速度比厚截面快，因此在较厚截面仍在致密化时可能会发生翘曲或晶粒生长。晶粒生长会导致强度降低，应尽可能避免。
5. 避免不必要的金刚石研磨。研磨会导致非常高的应力集中，如上所述，这会导致缺陷。但是，通过优化研磨参数或通过抛光或研磨，可以最大限度地减少这个问题。
希望这些设计技巧能为您在设计中尝试加入先进技术陶瓷（例如氧化铝、氧化锆）时提供一些参考。如果您需要更多信息，请联系我们的工程人员或参阅我们的材料部分，了解有关我们生产的精细陶瓷的更多信息。