Le polveri sono essenziali per le ceramiche avanzate. Ciò è evidente nel modo in cui le persone definiscono le ceramiche avanzate.
La definizione generale di ceramica avanzata è la seguente: utilizza come materie prime composti inorganici di elevata purezza, ultrafini, artificiali o selezionati. Possiede composizioni chimiche, metodi di produzione e lavorazione precisi. Ha anche un design strutturale preciso. Presenta eccellenti proprietà meccaniche, acustiche, ottiche e termiche. Le ceramiche hanno proprietà elettriche, biologiche e di altro tipo. Possono essere ossidi o non ossidi. Sono composte da metalli (come Al, Zr e Ca) e non metalli (come O, C, Si e B). Sono costituite da legami ionici e legami covalenti. Materiali ceramici a legame coordinato.
I prodotti chimici hanno due componenti cruciali. Sono altamente puri e hanno un rapporto preciso.
Per quanto riguarda la purezza. La presenza di impurità può talvolta compromettere seriamente le prestazioni dei prodotti. Ad esempio, impurità come silicio, calcio, ferro, sodio e potassio sono spesso presenti nell'allumina ad alta purezza. Le impurità di ferro renderanno nero il materiale sinterizzato. Le impurità di sodio e potassio ne danneggeranno le proprietà elettriche. Le peggioreranno. Le ultime due impurità causeranno una crescita anomala dei grani del materiale durante la sinterizzazione. In termini di ceramiche trasparenti, l'impatto delle impurità è ancora maggiore. Le impurità nella polvere di ceramica causano la "cecità" delle ceramiche trasparenti. Questo perché le impurità sono la seconda fase. Esse differiscono notevolmente dalle proprietà ottiche del corpo ceramico. Spesso causano dispersione e assorbimento che riducono notevolmente la luce che la ceramica lascia passare. Le impurità di ossigeno possono ridurre la conduttività termica delle ceramiche di nitruro. Esempi includono nitruro di silicio e nitruro di alluminio.
In termini di rapporto. Nelle formule di produzione della ceramica, di solito non c'è bisogno di un singolo componente "ultra-puro". Tuttavia, vengono spesso aggiunti alcuni materiali extra, come gli ausili di sinterizzazione. In questo caso, un dosaggio accurato è un'esigenza fondamentale. Diverse composizioni chimiche e contenuti avranno un impatto decisivo sulle prestazioni del prodotto.
Composizione di fase
La polvere deve corrispondere alla fase del prodotto. Non deve cambiare durante la sinterizzazione. A volte, un cambiamento di fase può aiutare la ceramica a densificarsi. Ma nella maggior parte dei casi, ostacola la sinterizzazione.
Dimensioni e morfologia delle particelle
In genere, più le particelle sono fini, meglio è. Secondo la teoria della dispersione, la velocità di densità diminuisce al diminuire delle dimensioni della polvere. Più piccole sono le particelle, più è probabile che sinterizzino. Ad esempio, la polvere di nitruro di alluminio ultrafine ha un'elevata area superficiale specifica. Ciò aumenterà la forza motrice della sinterizzazione e accelererà il processo.
La polvere di ceramica ha una migliore fluidità quando ha una forma regolare. Ciò aiuterà la modellatura e la sinterizzazione. Il processo crea polvere sferica da una polvere utilizzando un legante. Ciò dimostra che la polvere di ceramica rotonda aumenta la densità della ceramica. Aiuta quando la si realizza e la sinterizza.
Uniformità
L'uniformità della polvere è facilmente trascurabile. Ma è più importante degli aspetti precedenti. In altre parole, la performance degli aspetti precedenti è fondamentale. Dobbiamo vedere la sua uniformità.
Lo stesso vale per la granulometria. Una granulometria fine è importante. Tuttavia, se la granulometria media è solo fine e la distribuzione è irregolare o molto ampia, ciò comprometterà notevolmente la lavorazione della ceramica. È improbabile che le particelle più grossolane siano dense in determinate aree, poiché particelle di diverse dimensioni sinterizzano a velocità diverse. Allo stesso tempo, le particelle grossolane possono anche diventare il nucleo per una crescita anomala dei grani. Infine, la ceramica deve essere densificata a una temperatura più elevata e presenta una microstruttura irregolare, il che ha un impatto significativo sulle sue prestazioni.