Соңғы жылдары керамика өнеркәсібі дәстүрлі ыдыс-аяқ пен құрылыс материалдарынан жоғары өнімді құрылымдық керамика мен функционалды керамикаға дейін кеңейген сайын, ұнтақ шикізатын таңдау және оңтайландыру өнеркәсіпті жаңғырту үшін өте маңызды болды. Қазіргі заманғы керамика өнеркәсібінде ең кең таралған маңызды шикізаттардың бірі ретінде,алюминий оксиді ұнтағы (Al₂O₃) керамикалық өнімдердің механикалық, электрлік және коррозияға төзімділік қасиеттерін іргелі қолдауды қамтамасыз ете отырып, тазалығы жоғары, бөлшектердің ұсақ өлшемі және тұрақты кристалдық фазалық сипаттамалары бар жоғары қосылған құнды керамика өндіріс жүйесіне енуде.
I. Алюминий оксиді ұнтағының сипаттамалары және жіктеу жүйесі
Глинозем ұнтағы әдетте тазалығына, кристалдық формасына (α-фаза немесе γ-фаза), бөлшектердің мөлшерінің таралуына, сфералық пішініне және күйдіру сипаттамаларына қарай жіктеледі. Дәстүрлі керамикада қолданылатын глинозем ұнтағы негізінен қарапайым тазалыққа және үлкен бөлшектердің өлшемдеріне бағытталған, ал құрылымдық керамика мен электрондық керамикада қолданылатын ұнтақтар жоғары тазалыққа, ультра жұқа немесе субмикронды дәрежеге ие және жоғары температурада күйдіру кезінде керамикалық корпустың кристалдық дәндерінің тұрақтылығы мен беріктігін қамтамасыз ету үшін көбінесе α-глинозем кристалдық фазасын пайдаланады.
Бөлшектердің өлшемінің таралуы керамикалық өнімділікті анықтайтын негізгі параметрлердің бірі болып саналады. Тым ірі бөлшектердің өлшемі керамикалық корпуста тығыздықтың жеткіліксіздігіне әкеледі, ал тым ұсақ бөлшектердің өлшемі түйіршіктердің біркелкі емес өсуіне немесе күйдіру кезінде кеуек ақауларына әкелуі мүмкін. Электрондық керамика және озық құрылымдық саласындакерамика, D50 және D90 бөлшектерінің өлшемін қатаң бақылау, сондай-ақ бөлшектердің өлшемінің тар таралуы сала дамуындағы сөзсіз үрдіске айналды.
2. Құрылымдық керамикадағы кеңейтілген қолданыстар
Глинозем ұнтағы - құрылымдық керамика саласындағы ең жетілген керамикалық шикізат, ол жоғары беріктік, жоғары қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік және жоғары температураға төзімділік сияқты сипаттамаларға ие. Типтік қолданыстарға мойынтіректер, саптамалар, бағыттаушы роликтер, механикалық тығыздағыштар, клапан корпустары, тозуға төзімді төсемдер және кескіш құралдар жатады. Өндіріс және жабдық өнеркәсібінде тозуға төзімді материалдарға сұраныстың артуымен, алюминий оксиді құрылымдық керамика нарығы, әсіресе металл өндіру, көмір химиясы өнеркәсібі және дәл өңдеу салаларында үнемі кеңейіп келеді, мұнда алмастыру әсері...глинозем керамикасымаңызды.
Қазіргі уақытта жоғары тазалық пен тығыздық саланың негізгі көрсеткіштері болып табылады. Жоғары температурада күйдіру кезінде ұнтақтың тазалығы неғұрлым жоғары болса, кристалды түйіршіктердің өсуі соғұрлым біркелкі болады, ал өнімнің беріктігі мен сынуға төзімділігі соғұрлым жоғары болады, осылайша жалпы тозу мерзімі мен тұрақтылығы жақсарады. Сонымен қатар, құрылымдық керамика саласында сфералық алюминий оксиді ұнтағы мен субмикронды ұнтақтарды қолдану олардың тамаша ағындылығы мен күйдіру консистенциясының арқасында артып келеді.
Ⅲ. Электрондық және электрлік керамикадағы технологиялық құндылық
Электрондық керамика - алюминий оксиді ұнтағы үшін ең үлкен қосымша әлеуетке ие төменгі ағыс салаларының бірі. Алюминий оксиді керамикасы тамаша оқшаулау және диэлектрлік қасиеттерге ие, бұл оларды интегралдық схема қаптамасының негіздері, жоғары жиілікті оқшаулағыштар, жылу тарату негіздері және қуат оқшаулау компоненттері үшін жарамды етеді. Қуатты электроника мен жоғары жиілікті байланыстың жылдам дамуы керамикалық негіз материалдарының диэлектрлік шығындары мен жылу өткізгіштігін үздіксіз оңтайландыруға әкелді. Жоғары тазалықтағы алюминий оксиді керамикалық негіздері қуат модульдері мен жартылай өткізгіш салаларында алмастырылмайтын материалға айналды.
Жарықдиодты жылу таратушы негіздері саласында алюминий оксиді ұнтағынан жасалған керамикалық негіздердің жылу өткізгіштігі және электр оқшаулау қасиеттері жақсы, бұл жоғары қуатты жарықдиодты қаптаманы сенімді қолдауды қамтамасыз етеді. Жаңа энергия көліктерінің, зарядтау қадаларының және энергия сақтау жабдықтарының кең көлемде өндірілуімен қуат құрылғыларына арналған керамикалық негіз материалдарына деген сұраныс өсу цикліне еніп, алюминий оксиді ұнтағы үшін тұрақты және ұзақ мерзімді нарықтық мүмкіндіктер туғызды.
Ⅳ. Отқа төзімді және каталитикалық керамиканың дәстүрлі артықшылықтары
Дәстүрлі отқа төзімді материалдар глинозем ұнтағын қолданудың маңызды саласы болып қала береді. Жоғары балқу температурасы мен күшті химиялық коррозияға төзімділігіне байланысты глинозем ұнтағын жоғары температуралы пеш қаптамаларын, тигельдерді, форсунка кірпіштерін және балқытылған металл контактілерін өндіру үшін пайдалануға болады. Болат, түсті металдар және интегралды схема пластиналарын өндіру сияқты жоғары температуралы салалар әлі де глинозем отқа төзімді керамиканың негізгі пайдаланушылары болып табылады.
Тағы бір жетілген сала - каталитикалық тасымалдаушы керамика, мысалы, ұялы керамика және алюминий оксиді каталитикалық тасымалдаушылар. Меншікті беткі ауданы және кеуекті құрылымыглинозем ұнтағыкаталитикалық белсенді компоненттер үшін жақсы адгезия негізін қамтамасыз етеді және автомобильдердің пайдаланылған газдарын тазартуда, мұнай өңдеу зауыттарының каталитикалық крекингінде және қоршаған ортаны денитрификациялау жүйелерінде кеңінен қолданылады.
Ⅴ. Процесс бағыттарын жаңарту және өнеркәсіптік технологиялық жолдар
Керамика өнеркәсібінің технологиялық жаңғыруымен алюминий оксиді ұнтағын өндірушілер дәстүрлі химиялық тұндыру әдістерінен шашыратып кептіру, изостатикалық престеу, термиялық плазмалық сфероидизация және бетті модификациялау технологияларына көшуде. Бір жағынан, ұсақ бөлшектердің өлшемдері және жоғары тазалықтағы ұнтақтар күйдіру өнімділігін үнемі жақсартады; екінші жағынан, модификациялау технологиялары ұнтақтың байланыстырғыш заттармен және еріткіш жүйелермен үйлесімділігін жақсартады, керамикалық шламдардың реологиялық бақылауын және инжекциялық қалыптауды жеңілдетеді. Соңғы жылдары керамика өнеркәсібінде механикалық өңдеуге деген сұраныс бір уақытта артқанын атап өткен жөн. Керамикалық бетті өңдеудің дәлдігінің артуы ұнтақ бөлшектерінің морфологиясын тұрақты етуге әкелді, ал сфералық алюминий оксиді ұнтағы оптикалық жылтырату және пластина жасау салаларына еніп, ұнтақ компаниялары үшін жаңа пайда өсу нүктелерін әкелді.
Ⅵ. Салалық үрдістер: Материалдық жаңартулар нарықтық ландшафттағы өзгерістерге әкеледі
«Жеңіл, жоғары өнімділік және электрондандыру» материалдық үрдістерінің арқасында жоғары өнімді керамика жоғары стратегиялық орынға ие болуда. Автомобиль, медициналық, энергетикалық және жартылай өткізгіш салалардың технологиялық жол карталары алюминий оксиді ұнтағын болашақта қолдану бағытын анықтайды.
Қазіргі салалық үрдістер үш негізгі сипаттаманы көрсетеді:
① Жоғары температураға төзімді жабдықтар мен жаңа энергетикалық индустрия тозуға төзімді және оқшаулағыш керамикаға деген сұранысты арттыруда;
② Электрондық керамика жоғары тазалықтағы ұнтақтарға деген сұраныстың арту көзіне айналуда;
③ Бөлшектердің өлшемін нақтылау, тазалықты жақсарту және кристалдық фазаның тұрақтылығы ұнтақ бәсекелестігінің негізгі факторына айналуда.
Әлемдіккерамика өнеркәсібіҚазіргі уақытта желі көп деңгейлі бәсекелестік ортада. Жоғары сапалы ұнтақ компаниялары электроника және жартылай өткізгіш салаларында технологиялық артықшылыққа ие, ал орташа сапалы ұнтақтар әлі де негізінен құрылымдық керамика мен отқа төзімді материалдарға бағытталған. Одан кейінгі сұраныстың арқасында орта және жоғары сапалы ұнтақ нарығы өсуді жалғастырады деп күтілуде.
Ⅶ. Қорытынды
Керамика өнеркәсібінің дәстүрлі сұраныстан озық өндіріске көшу үрдісі өте айқын. Материалдық технологияның, дайындау процестерінің және қолдану сценарийлерінің үздіксіз кеңеюімен алюминий оксиді ұнтағы болашақ керамика өнеркәсібінде одан да маңызды рөл атқаратын болады. Құрылымдық керамика, электрондық керамика, термиялық басқару керамикасы немесе каталитикалық керамика болсын, алюминий оксиді ұнтағы материалдары бүкіл керамика өнеркәсібі тізбегін жаңғыртудың маңызды қозғаушы күшіне айналуда.