2025-05-13
Alumina, o formule chemicznej Al2O3, jest białym ciałem stałym. Jego najczęstsze formy krystaliczne obejmują α-Al2O3, β-Al2O3 i γ-Al2O3.α-Al2O3W temperaturze powyżej 1300°C inne fazy glinu prawie w całości przekształcają się w α-Al2O3.
Sintering bezciśnieniowy
Wysokiej czystości ceramika aluminowa zazwyczaj wymaga temperatur sinterujących powyżej 1600 ° C, aby osiągnąć pełną gęstość.,Aby temu zaradzić, procesy przemysłowe zmniejszają temperaturę spiekania poprzez:
Używając ultrafińszych proszków aluminowych.
Włączające dodatki (np. MgO, Y2O3).
Optymalizacja technik formowania i spiekania.
Prasowanie na gorąco
Ta metoda stosuje ciśnienie (10-50 MPa) podczas spiekania, znacząco obniżając wymaganą temperaturę przy jednoczesnym zwiększeniu gęstości.cienka, jednolita struktura ziarnai wyższe właściwości mechaniczne.
Wzmocnienie powierzchni
W celu dalszego zwiększenia wytrzymałości ceramika aluminowa poddawana jest obróbce powierzchniowej, takiej jak:
Powierzchnia elektronowa.
Odłożenie sputtera.
Depozycja chemiczna pary (CVD) folii na bazie krzemu.
Po powleczeniu ceramika jest hartowana w temperaturze 1200-1580°C w celu osiągnięcia bardzo wysokiej wytrzymałości.
Ceramika aluminowa jest ceniona ze względugładkie powierzchnie,stabilność wymiarowa, orazefektywność kosztowaSą klasyfikowane według czystości (85%, 90%, 95%, 99% Al2O3), z wyższymi stopniami zapewniającymi większą twardość i koszt.99% ceramiki aluminiowejsą preferowane, przetwarzane w celu zminimalizowania porowatości i napięcia wewnętrznego.
Nowoczesne kamizelki kuloodpornePłyty ceramiczne/kompozytowePłyty te łączą:
Aprzedni panelwykonane z tlenku glinu, węglanu krzemu (SiC) lub węglanu borowego (B4C).
Atylny panelz aramidów lub włókien polietylenowych o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE).
Awarstwa klejąca przejściowaiTkanina anty-spallzawierać fragmenty ceramiki po uderzeniu.
Innowacje w projektowaniu:
Zgięte płyty aluminiowe, formowane tak, aby pasowały do konturów ciała, zmniejszają wagę i eliminują szwy widoczne w tradycyjnych konstrukcjach płytek, zwiększając bezpieczeństwo i jednolitość.
Ceramika aluminowa jest kluczowa w oprawie wojskowej, przeciwdziałając zaawansowanym zagrożeniom, takim jak:
Pociski do przebicia pancerza (AP): Wykonany z stali o wysokiej gęstości, węglanu wolframu lub zubożonego uranu, z prędkością do 1,8 km/s.
Wysoko wybuchowe pociski przeciwczołgowe (HEAT): Wykorzystanie ładunków w kształcie do wytwarzania strumieni stopionych metali zdolnych do przenikania grubej stali.
Przykład historyczny: sowiecki czołg T-64B
Wczesne czołgi T-64A używały aluminiowego i stalowego pancerza, ale zmagały się z pociskami HEAT.
T-64B wprowadzonyArmatury kompozytowe z aluminu ceramicznego i polimeru: ceramiczne kule Al2O3 osadzone w żywicy.
Efektywność kosztowa: Ceramika aluminowa jest znacznie tańsza niż SiC lub B4C, idealnie nadająca się do dużych zastosowań wojskowych.
Ograniczenie wagi: Wyższa gęstość niż SiC/B4C, ale nadal40% lżejszy niż stalz porównywalną ochroną.