Materialien für metallisierte Aluminiumoxidkomponenten: Eine wichtige Materialgrundlage moderner Hochtechnologie

Heutzutage sind Energie, Informationen und Materialien zu Markenzeichen der modernen menschlichen Zivilisation geworden, wobei Materialien eine entscheidende materielle Grundlage für das Überleben und die Entwicklung des Menschen darstellen. Nach Metallen, Keramiken und Polymeren erobern die Cermet-Materialien von Metalized Alumina Components aufgrund ihrer überlegenen Leistung, vielfältigen Varianten und ihres breiten Anwendungsspektrums den Weg in verschiedene Branchen. Cermet-Materialien verfügen über hervorragende Eigenschaften wie hohe spezifische Festigkeit, hohen spezifischen Modul, Verschleißfestigkeit und hohe Temperaturbeständigkeit. In vielen Zusammenhängen sind sie zum Synonym für neue Materialien geworden und bilden die materielle Grundlage für moderne Hochtechnologie, aufstrebende Industrien und den technologischen Wandel traditioneller Industrien. Sie sind auch ein unverzichtbarer Bestandteil der modernen Landesverteidigung, erregen weltweit große Aufmerksamkeit und gelten als Schlüsselbereich für die High-{5}}Entwicklung.

Keramische Metalle sind Strukturmaterialien, die aus einer harten Keramikphase und einer Metall- oder Legierungsbindephase bestehen. Das englische Wort „Cermets“ kombiniert „Keramik“ und „Metall“. Metallisierte Keramikkomponenten behalten die hohe Festigkeit, Härte, Verschleißfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, Oxidationsbeständigkeit und chemische Stabilität von Keramik bei und verfügen gleichzeitig über eine gute metallische Zähigkeit und Plastizität. Da es keine klare Grenze zwischen den beiden akademischen Begriffen „Cermets“ und „Hartlegierungen“ gibt, ist es schwierig, die Grenze für bestimmte Materialien zu definieren. Basierend auf der Materialzusammensetzung werden „Hartlegierungen“ auch als „Cermets“ klassifiziert.

Zu den Hauptmerkmalen von Metallkeramik zählen:

(1) Gute Benetzbarkeit des Metalls mit der Keramikphase. Die Benetzbarkeit zwischen den Metall- und Keramikpartikeln ist eine der Hauptbedingungen für die Beurteilung der Mikrostruktur und Leistung von Cermets. Je stärker die Benetzbarkeit ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Metall eine kontinuierliche Phase bildet, und desto besser ist die Leistung des gelöteten Metall-Keramik-Kontaktors.

(2) Keine heftige chemische Reaktion zwischen der Metallphase und der Keramikphase. Wenn die Grenzflächenreaktion während der Keramikmetallisierung heftig ist und Verbindungen bildet, kann die Metallphase nicht zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Keramik gegenüber mechanischem und thermischem Schock verwendet werden.

(3) Der Unterschied in den Ausdehnungskoeffizienten zwischen der metallischen und der keramischen Phase ist nicht zu groß. Wenn die Wärmeausdehnungskoeffizienten der Metallphase und der Keramikphase in einer metallisierten Keramik deutlich unterschiedlich sind, führt dies zu größeren inneren Spannungen und verringert die thermische Stabilität des Cermets.

Zu den wichtigsten Herstellungsmethoden für Cermet-Materialien zählen Heißpressen, Pulversintern und Imprägnieren. Die spezifischen Prozesse sind wie folgt:

Heißpressen:Metall- oder Legierungs-/Keramikrohstoffe werden fein pulverisiert, gleichmäßig gemischt, geformt, heiß -gepresst und verarbeitet, um das fertige Produkt zu erhalten.

Pulversintern:Metall- oder Legierungs-/Keramikrohstoffe werden fein pulverisiert, gleichmäßig gemischt, geformt, getrocknet, zu einem porösen Gerüst gebrannt, gesintert und verarbeitet, um das fertige Produkt zu erhalten.

Imprägnierung:Metall- oder Legierungs-/Keramikrohstoffe werden fein pulverisiert, gleichmäßig gemischt, geformt, getrocknet, zu einem porösen Gerüst gebrannt, mit Metall imprägniert und verarbeitet, um das fertige Produkt zu erhalten.

(1) Bearbeitungsbereich

Metallisierte Keramik verfügt über eine hohe Härte, Rothärte und Verschleißfestigkeit und weist eine hervorragende Schneidleistung beim Hochgeschwindigkeits- und Trockenschneiden auf. Unter den gleichen Schnittbedingungen ist die Verschleißfestigkeit von Metall--Keramikwerkzeugen der von gewöhnlichem Hartmetall weit überlegen.

(2) Luft- und Raumfahrtindustrie

Seit den 1950er Jahren wird an metallisierten TiC-Ni-Keramiken für Hochtemperaturmaterialien in Triebwerksschaufeln geforscht. Während des Sinterns führte die Unfähigkeit von Nickel, TiC jedoch vollständig zu benetzen, zur Aggregation und zum Wachstum von TiC-Partikeln, was zu einer schlechten Zähigkeit führte und die gewünschten hitzebeständigen Eigenschaften nicht erreichte. TiC selbst besitzt eine hohe Härte, einen hohen Schmelzpunkt, ein niedriges spezifisches Gewicht und eine gute thermische Stabilität, während Kupfer eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie eine gute Plastizität aufweist. TiC/Cu-Verbundwerkstoffe, bestehend aus TiC und Kupfer, vereinen die Vorteile beider und machen sie für Anwendungen als leitfähige und wärmeleitende Materialien, verschleißfeste Materialien und Raketenhalsauskleidungen wertvoll.

(3) Andere Anwendungen
Metall--Keramik-Verbundbeschichtungen können das Aussehen, die Struktur und die chemische Zusammensetzung der Außenfläche eines Metallsubstrats verändern und dem Substrat neue Eigenschaften verleihen.Metallisierte AluminiumoxidkomponentenKombinieren Sie die Festigkeit und Zähigkeit von Metallen mit der hohen Temperaturbeständigkeit von Keramik und machen Sie sie zu einem hervorragenden Verbundwerkstoff. Sie werden erfolgreich in der Luft- und Raumfahrt-, Verteidigungs-, Chemie-, Maschinen-, Energie- und Elektronikindustrie eingesetzt.