Aluminiumoxid-Keramikstruktur mit hohlem Loch am anderen Ende

Tonerde-Keramik nehmen aufgrund ihrer hohen Härte, hohen Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und starken Isolierung eine wichtige Stellung im Bereich der Präzisionsfertigung ein.

Strukturelle Konstruktion und Materialvorteile

1. Kernstrukturmerkmale
   Hauptkörperform: zylindrische Basis, deren eines Ende mit einer schlanken zylindrischen Struktur verlängert ist (verlängerte Säule), das andere Ende ist als Hohlraum (Sackloch oder Durchgangsloch) ausgeführt.
   Größenbereich: Der Durchmesser beträgt 1mm-200mm, die Länge der Verlängerungssäule kann das 3-fache des Basisdurchmessers erreichen, und das Verhältnis von Hohlraumtiefe zu Durchmesser kann angepasst werden.
   Oberflächengenauigkeit: durch CNC-Bearbeitung und Polieren, die Oberflächenrauhigkeit Ra ≤ 0,2 μ m, und der Koaxialitätsfehler der Verlängerungssäule ≤ 0,01mm.
2. Vorteile der Materialleistung
   Hohe Härte und Verschleißfestigkeit: Die Mohs-Härte beträgt 9, die Biegefestigkeit ≥ 350 MPa, und die Verschleißfestigkeit ist mehr als 10-mal so hoch wie die von Metall. Es ist für hochfrequente Reibungsszenarien geeignet.
   Hohe Temperaturbeständigkeit und thermische Stabilität: der Schmelzpunkt ist 2072 ℃, die für eine lange Zeit bei 1600 ℃ verwendet werden kann, und der thermische Ausdehnungskoeffizient (7,2 × 10 - ⁶ / ℃) ist nur 1/3 des Metalls, wodurch die Gefahr der thermischen Verformung.
   Korrosionsbeständigkeit und Isolierung: ausgezeichnete Beständigkeit gegen Säuren, Laugen, Salze und organische Lösungsmittel, Durchgangswiderstand > 10 ¹⁴ Ω- cm, erfüllt die Anforderungen der Hochspannungsisolierung.
   Biokompatibilität: Gemäß der Biosicherheitsnorm ISO 10993 kann es für medizinische Implantate oder Kontaktgeräte verwendet werden.
3. typische Designfälle
   Fall 1: Eine keramische Struktur mit einem Durchmesser von 50 mm, einer Säulenlänge von 150 mm und einer Hohlraumtiefe von 30 mm wird für den Wafer-Transferarm einer Halbleiteranlage verwendet, um die Positionierungsabweichung von Metallteilen aufgrund von Wärmeausdehnung zu beheben.
   Fall 2: Die keramische Düse mit einem Durchmesser von 10 mm, einer Verlängerungssäule von 20 mm und einem hohlen Durchgangslochdesign wird auf den 3D-Druck-Schmelzschichtkopf angewendet, um seine Hochtemperaturbeständigkeit und seine Anti-Blockierleistung zu verbessern.

Anwendungsszenario: Lösung der zentralen Probleme der Branche

1. Halbleiterherstellung: Waferübertragung und Anpassung der Vakuumumgebung
   Problem: der Metalltransferarm ist anfällig für thermische Ausdehnung in der Hochtemperatur-Plasmaumgebung, was zu Wafer-Positionierungsfehlern > 0,1 mm und einer geringeren Ausbeute führt.
   Lösung: Der Wärmeausdehnungskoeffizient der keramischen Strukturteile ist niedrig, und die Verlängerungssäule und das Hohlloch ermöglichen eine Übertragung der thermischen Verformung von Null durch präzise Koordination. Die tatsächliche Messung in einer Waferfabrik zeigt, dass die Ausfallrate der Ausrüstung durch 60% reduziert und die Genauigkeit der Waferausrichtung auf ± 0,005 mm verbessert wird, nachdem die Struktur verwendet wurde.
2. Neuer Energiebereich: Schneiden der Elektroden von Lithiumbatterien und Schutz des Elektrolyten
   Problem: Der Metallschneider nutzt sich bei Hochgeschwindigkeitsreibung leicht ab, und die Elektrolytkorrosion führt dazu, dass die Lebensdauer des Schneidkörpers weniger als 1000 Stunden beträgt.
   Lösung: die keramische Struktur Erweiterung Spalte wird als Schneide, mit hoher Härte und Elektrolyt Korrosionsbeständigkeit verwendet, und die Lebensdauer wird auf mehr als 5000 Stunden verlängert. Gleichzeitig kann das Hohlraumdesign mit Kühlgas gefüllt werden, um die Schneidtemperatur zu senken und den Elektrodengrat zu reduzieren.
3. Luft- und Raumfahrt: leichte und strahlungsbeständige Komponenten
   Problem: der Raumfahrzeugmanipulator muss im Temperaturbereich von -100 ℃ bis 200 ℃ arbeiten, die Metallteile sind anfällig für Ermüdungsbrüche, und die Zunahme des Gewichts beeinträchtigt die Nutzlast.
   Lösung: Die Dichte der keramischen Strukturteile beträgt nur 1/3 der Dichte von Metall. Durch die Kombination von Verlängerungssäule und Hohlraum wird das geringe Gewicht der Struktur realisiert. Bei dem Probenentnahmemanipulator der Marssonde reduziert die Struktur das Gesamtgewicht um 25% und verbessert die Strahlungsbeständigkeit um das Dreifache.
4. medizinische Instrumente: Kernbestandteile minimalinvasiver chirurgischer Instrumente
   Problem: Herkömmliche chirurgische Pinzetten aus Metall können bei Patienten leicht Abstoßungsreaktionen hervorrufen, und die Oberflächenabnutzung setzt nach längerem Gebrauch Metallionen frei.
   Lösung: Die keramische Struktur hat eine ausgezeichnete Biokompatibilität. Die Verlängerungssäule wird als Kieferklemmung verwendet, und in das hohle Loch kann ein Sensor oder ein Kanal für die Medikamentenzufuhr integriert werden. In der Neurochirurgie erreicht die Struktur eine Operationsgenauigkeit im Mikrometerbereich, und das Auftreten von postoperativen Entzündungen wird durch 80% reduziert.
5. Präzisionsmessung: Hochpräzise Positionierung und Kalibrierung
   Problem: Normteile aus Metall können sich bei Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen leicht verformen, was zu einem Messfehler von > 0,01 mm führt.
   Lösung: die keramischen Strukturteile haben eine hohe Dimensionsstabilität. Die verlängerte Säule wird als Kalibrierungsstab verwendet, und das hohle Loch kann in den Laserreflektor eingebettet werden, um eine Nanopositionierung zu erreichen. Bei der Kalibrierung von optischen Instrumenten reduziert die Struktur den wiederholten Messfehler auf ± 0,001 mm.

Maßgeschneiderter Service: Unterstützung des gesamten Prozesses vom Entwurf bis zur Massenproduktion

1. Bedarfsanalyse und Systemgestaltung
   Strukturanpassung: Länge, Durchmesser und Verjüngung der Verlängerungssäule sowie Tiefe, Durchmesser und Gewinde der Hohlbohrung können je nach Anwendungsszenario angepasst werden.
   Materialoptimierung: Auswahl von reinem Aluminiumoxid (Al'o ₃-Gehalt ≥ 99,7%) oder zirkoniumdioxidgehärtetem Aluminiumoxid (ZTA) und anderen Verbundwerkstoffen, um Härte und Zähigkeit auszugleichen.
   Funktionsintegration: Es unterstützt die Einbettung von Metallelektroden, optischen Fasern oder Sensoren in Hohlräume, um leitende, lichtleitende oder signalübertragende Funktionen zu realisieren.

Die Aluminiumoxid-Keramikstruktur mit einer verlängerten Säule an einem Ende und einem hohlen Loch am anderen Ende löst die Kernprobleme der Positionierungsgenauigkeit, Korrosionsbeständigkeit und des geringen Gewichts in den Bereichen Halbleiter, neue Energien und medizinische Behandlung durch die Kombination von struktureller Innovation und Materialvorteilen. Dank der Fähigkeit zur kundenspezifischen Anpassung kann sich das Produkt schnell an die Anforderungen verschiedener Szenarien anpassen und wird so zur wichtigsten Stütze für die Modernisierung von High-End-Geräten.

Brudeze Keramiken liefert und verkauft eine breite Palette von hochwertigem Quarzglas, einschließlich Aluminiumoxidkeramik, Zirkoniumdioxidkeramik, Siliziumnitridkeramik, Aluminiumnitridkeramik, Siliziumkarbidkeramik, Borkarbidkeramik, Biokeramik, maschinell bearbeitbare Keramik usw. Wir sind in der Lage, die Anforderungen an die Anpassung verschiedener Keramikprodukte zu erfüllen.