Estructura cerámica de óxido de aluminio con orificio hueco en el otro extremo

Cerámica de alúmina ocupan una posición importante en el campo de la fabricación de precisión debido a su gran dureza, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión y fuerte aislamiento.

Diseño estructural y ventajas de los materiales

1. características de la estructura central
   Forma del cuerpo principal: base cilíndrica, uno de cuyos extremos se prolonga con una esbelta estructura cilíndrica (columna prolongada), y el otro extremo está diseñado como un orificio hueco (orificio ciego o pasante).
   Rango de tamaño: el diámetro cubre 1mm-200mm, la longitud de la columna de extensión puede alcanzar 3 veces el diámetro de la base, y la relación entre la profundidad del agujero hueco y el diámetro se puede ajustar.
   Precisión de la superficie: a través de mecanizado CNC y pulido, la rugosidad de la superficie Ra ≤ 0,2 μ m, y el error de coaxialidad de la columna de extensión ≤ 0,01 mm.
2. ventajas del material
   Alta dureza y resistencia al desgaste: La dureza Mohs es de grado 9, la resistencia a la flexión ≥ 350Mpa, y la resistencia al desgaste es más de 10 veces superior a la del metal. Es adecuado para escenarios de fricción de alta frecuencia.
   Alta resistencia a la temperatura y estabilidad térmica: el punto de fusión es 2072 ℃, que puede ser utilizado durante mucho tiempo a 1600 ℃, y el coeficiente de expansión térmica (7,2 × 10 - ⁶ / ℃) es sólo 1/3 del metal, lo que reduce el riesgo de deformación térmica.
   Resistencia a la corrosión y aislamiento: excelente resistencia a ácidos, álcalis, sales y disolventes orgánicos, resistividad volumétrica > 10 ¹⁴ Ω- cm, cumpliendo los requisitos de aislamiento de alta tensión.
   Biocompatibilidad: según la norma de bioseguridad ISO 10993, puede utilizarse para implantes médicos o dispositivos de contacto.
3. casos típicos de diseño
   Caso 1: se utiliza una estructura cerámica con un diámetro de 50 mm, una longitud de columna de extensión de 150 mm y una profundidad de orificio hueco de 30 mm para el brazo de transferencia de obleas de los equipos semiconductores con el fin de resolver la desviación de posicionamiento de las piezas metálicas debida a la dilatación térmica.
   Caso 2: la boquilla cerámica con un diámetro de 10 mm, una longitud de columna de extensión de 20 mm y un diseño de agujero hueco pasante se aplica al cabezal de deposición fundida de impresión 3D para mejorar su resistencia a altas temperaturas y su rendimiento antibloqueo.

Escenario de aplicación: resolver los principales problemas del sector

1. fabricación de semiconductores: transmisión de obleas y adaptación al entorno de vacío
   Problema: el brazo de transferencia metálico es propenso a la dilatación térmica en el entorno de plasma a alta temperatura, lo que provoca un error de posicionamiento de la oblea > 0,1 mm y una disminución del rendimiento.
   Solución: el coeficiente de dilatación térmica de las piezas estructurales cerámicas es bajo, y la columna de extensión y el agujero hueco realizan una transmisión de deformación térmica nula mediante una coordinación precisa. La medición real en una fábrica de obleas muestra que la tasa de fallos del equipo se reduce en 60% y la precisión de alineación de las obleas se mejora hasta ± 0,005 mm después de utilizar la estructura.
2. campo de las nuevas energías: corte de electrodos de baterías de litio y protección de electrolitos
   Problema: la cuchilla metálica se desgasta fácilmente en la fricción a alta velocidad, y la corrosión electrolítica hace que la vida útil del cuerpo de la cuchilla sea inferior a 1.000 horas.
   Solución: la columna de extensión de estructura cerámica se utiliza como el filo de corte, con alta dureza y resistencia a la corrosión electrolítica, y la vida útil se extiende a más de 5000 horas. Al mismo tiempo, el diseño de agujero hueco se puede llenar con gas refrigerante para reducir la temperatura de corte y reducir la rebaba del electrodo.
3. Aeroespacial: componentes ligeros y resistentes a las radiaciones
   Problema: el manipulador de la nave espacial necesita trabajar en el rango de temperaturas de -100 ℃ a 200 ℃, las piezas metálicas son propensas a la fractura por fatiga, y el aumento de peso afecta a la carga útil.
   Solución: La densidad de las piezas estructurales de cerámica es sólo 1/3 de la del metal. El diseño combinado de la columna de extensión y el orificio hueco consigue la ligereza de la estructura. En el manipulador de muestreo de la sonda de Marte, la estructura reduce el peso total en 25% y mejora 3 veces la resistencia a la radiación.
4. instrumental médico: componentes básicos del instrumental quirúrgico mínimamente invasivo
   Problema: Las pinzas quirúrgicas metálicas tradicionales son fáciles de provocar reacciones de rechazo en los pacientes, y el desgaste de la superficie libera iones metálicos tras un uso prolongado.
   Solución: La estructura cerámica tiene una excelente biocompatibilidad. La columna de extensión se utiliza como pieza de sujeción de la mandíbula, y el orificio hueco puede integrarse con un sensor o un canal de administración de fármacos. En neurocirugía, la estructura alcanza una precisión de operación de micras, y la incidencia de inflamación postoperatoria se reduce en 80%.
5. medición de precisión: posicionamiento y calibración de alta precisión
   Problema: Las piezas estándar metálicas se deforman fácilmente con los cambios de temperatura y humedad, lo que provoca un error de medición > 0,01 mm.
   Solución: Las piezas estructurales de cerámica tienen una gran estabilidad dimensional. La columna extendida se utiliza como varilla de calibración, y el orificio hueco puede incrustarse en el reflector láser para lograr un nanoposicionamiento. En la calibración de instrumentos ópticos, la estructura reduce el error de medición repetida a ± 0,001 mm.

Servicio personalizado: asistencia en todo el proceso, desde el diseño hasta la producción en serie

1. análisis de la demanda y diseño del sistema
   Personalización de la estructura: ajuste la longitud, el diámetro y la conicidad de la columna de extensión, así como la profundidad, el diámetro y la rosca del agujero hueco según el escenario de aplicación.
   Optimización de materiales: proporcionar selección de alúmina pura (contenido de al'o ₃ ≥ 99,7%) o alúmina endurecida con circonio (ZTA) y otros materiales compuestos para equilibrar la dureza y la tenacidad.
   Integración de funciones: permite incrustar electrodos metálicos, fibras ópticas o sensores en orificios huecos para realizar funciones de conducción, guía de luz o transmisión de señales.

La estructura cerámica de óxido de aluminio con una columna alargada en un extremo y un orificio hueco en el otro resuelve los problemas fundamentales de precisión de posicionamiento, resistencia a la corrosión y ligereza en los campos de los semiconductores, las nuevas energías y el tratamiento médico mediante la combinación de innovación estructural y ventajas materiales. Apoyándose en la capacidad de servicio personalizado, el producto puede adaptarse rápidamente a las necesidades de diferentes escenarios y convertirse en el soporte clave para la actualización de equipos de gama alta.

Cerámica Brudeze suministra y vende una amplia gama de vidrio de cuarzo de alta calidad, incluyendo cerámica de alúmina, cerámica de circonio, cerámica de nitruro de silicio, cerámica de nitruro de aluminio, cerámica de carburo de silicio, cerámica de carburo de boro, biocerámica, cerámica mecanizable, etc. Podemos satisfacer los requisitos de personalización de varios productos cerámicos.