Какие трудности возникают при обработке фланцев из глиноземистой керамики

---

Керамический фланец из оксида алюминия это высокопроизводительный промышленный компонент, в основном изготовленный из высокочистого оксида алюминия (Al ₂ O3), который обладает такими характеристиками, как высокая термостойкость, коррозионная стойкость, высокая твердость и отличные изоляционные характеристики. Он широко используется в таких отраслях, как полупроводниковая, химическая, энергетическая и медицинская. Однако из-за свойств материала при его обработке возникает множество трудностей, которые влияют на эффективность производства и качество готовой продукции.

Основные трудности при обработке фланцев из алюмокерамики

1. Материал обладает высокой твердостью и трудно поддается обработке
   По твердости алюмооксидная керамика уступает только алмазу, а твердость по шкале Мооса составляет 9 единиц, что значительно превышает твердость металлических материалов. Из-за этого традиционные режущие инструменты (такие как обычные режущие инструменты и сверла) чрезвычайно подвержены износу, имеют низкую эффективность обработки и легко вызывают разрушение кромок заготовки или трещины.
   Решение:
   -Для прецизионной обработки используются режущие инструменты высокой твердости, такие как алмаз или кубический нитрид бора (CBN).
   -Используйте бесконтактные методы обработки, такие как лазерная резка или ультразвуковая обработка, чтобы уменьшить износ инструмента.
2. Высокая хрупкость, склонность к растрескиванию и разрушению краев
   Керамика на основе оксида алюминия относится к хрупким материалам, которые подвержены образованию микротрещин или повреждению краев из-за концентрации напряжений при механической обработке, что влияет на герметичность и структурную прочность фланцев.
   Решение:
   -Оптимизируйте параметры обработки (например, скорость подачи и глубину резания) для снижения сил резания.
   -Применение технологии медленной резки или шлифовки для снижения ударной нагрузки.
   -После обработки проводится полировка или упрочняющая обработка поверхности для повышения прочности кромки.
3. Высокие требования к точности обработки и сложный контроль размеров
   Фланцы обычно требуют высокоточных допусков на размеры и положение (например, плоскостность, округлость, соосность), а керамические материалы могут подвергаться усадочной деформации в процессе спекания, что приводит к увеличению сложности последующей обработки.
   Решение:
   -Использование прецизионных шлифовальных станков с ЧПУ или лазерных измерительных технологий для обеспечения точности обработки.
   -Запасите припуск на обработку перед спеканием и добейтесь окончательного размера с помощью прецизионной шлифовки.
4. Низкая теплопроводность, подверженность термическим нагрузкам при обработке
   Теплопроводность алюмооксидной керамики низкая, и локальные высокие температуры при обработке могут привести к концентрации тепловых напряжений, что повышает риск образования трещин.
   Решение:
   -Используйте охлаждающую жидкость или холодный воздух для охлаждения и предотвращения локального перегрева.
   -Используйте методы низкотемпературной обработки (например, гидроабразивную резку).
5. Высокие требования к гладкости поверхности и сложность полировки
   В некоторых областях применения, например, в полупроводниковых приборах, требуется, чтобы поверхности фланцев достигали зеркальной гладкости (Ra ≤ 0,1 мкм), однако керамические материалы имеют низкую эффективность полировки и склонны к появлению царапин.
   Решение:
   -Применение методов химико-механической полировки (CMP) или плазменной полировки.
   -Используйте наноразмерный алмазный шлифовальный раствор для тонкой полировки.

Применение и преимущества глиноземистого керамического фланца

1. Решение проблемы уплотнения в высокотемпературных средах
   -Традиционные металлические фланцы подвержены деформации и окислению при высоких температурах, в то время как глиноземистая керамика может выдерживать температуру выше 1000 ℃ в течение длительного времени и подходит для таких сценариев, как печи и оборудование для термообработки.
2. Устойчивость к коррозии и увеличенный срок службы
   -Металлические фланцы подвержены коррозии в среде сильных кислот, щелочей или высоких солей, в то время как керамические фланцы обладают превосходной химической стабильностью и подходят для химических трубопроводов, гальванического оборудования и т.д.
3. Отличные изоляционные характеристики, обеспечивающие безопасность
   -В высоковольтном электрооборудовании керамические фланцы могут эффективно изолировать ток и избежать риска утечки.
4. Облегченная конструкция для снижения нагрузки на оборудование
   -По сравнению с металлическими фланцами, керамические фланцы имеют меньшую плотность и позволяют снизить вес оборудования, что делает их подходящими для таких областей, как аэрокосмическая промышленность и точные приборы.

Трудности при обработке фланцев из алюмокерамики в основном связаны с высокой твердостью материала, высокой хрупкостью, сложностью контроля точности, управления термическими напряжениями и обработки поверхности. Выбор соответствующих методов обработки (таких как лазерная резка, прецизионная шлифовка, полировка CMP) и оптимизация параметров позволяют эффективно повысить выход продукции. Несмотря на сложность обработки, фланцы из алюмооксидной керамики отлично работают в таких жестких условиях, как высокая температура, коррозия и изоляция, обеспечивая надежное решение для промышленного оборудования.

Керамика Brudeze поставляет и продает широкий ассортимент высококачественного кварцевого стекла, включая глиноземистую керамику, циркониевую керамику, керамику из нитрида кремния, керамику из нитрида алюминия, керамику из карбида кремния, керамику из карбида бора, биокерамику, обрабатываемую керамику и т.д. Мы можем удовлетворить требования заказчика к различным керамическим изделиям.