Почему для многофункциональной керамики используется белый плавленый оксид алюминия марки 360#?

Во-первых, что такое белый плавленый оксид алюминия 360#?

• Белый плавленый оксид алюминия (WFA): это синтетический абразив, производимый в электродуговой печи из высокочистого оксида алюминия (Al₂O₃). Обозначение «белый» указывает на его высокую чистоту (обычно >99% Al₂O₃), что обеспечивает ему превосходные механические свойства и химическую инертность. Он очень твердый (9 по шкале Мооса, чуть ниже алмаза) и обладает высокой прочностью.
• 360# (размер зерна): «#» обозначает размер зерна в соответствии со стандартом FEPA (Федерация европейских производителей абразивов).  360# — это мелкодисперсный порошок со средним размером частиц около 22,8 микрон. Для сравнения, он мельче, чем 280#, и крупнее, чем 400#. Это относит его к категории  мелкозернистых абразивных наполнителей .

Почему он идеально подходит для многофункциональной керамики?

1. Оптимальный баланс прочности и спекания

• Плотность упаковки частиц: В процессах обработки керамики хорошо упакованный слой порошка спекается (сплавляется при высокой температуре) более плотно и равномерно. Использование частиц одного контролируемого размера, например, 360#, позволяет эффективно упаковывать порошок вместе с другими керамическими порошками в составе.
• Упрочнение: Частицы 360# достаточно мелкие, чтобы равномерно распределяться по всей керамической матрице, выступая в качестве упрочняющей фазы. Они препятствуют росту трещин, значительно повышая трещиностойкость и механическую прочность керамики  .
• Контроль спекания: Если частицы оксида алюминия будут значительно крупнее, они плохо интегрируются и могут создавать слабые места. Если же они будут значительно мельче (например, 800# или 1000#), их большая площадь поверхности может вызвать чрезмерную и непредсказуемую усадку при спекании, что приведет к деформации или дефектам.  360# предлагает «золотую середину» — достаточно мелкий, чтобы эффективно упрочнять материал, но не настолько мелкий, чтобы нарушать процесс спекания.

2. Улучшенные механические свойства

• Высокая твердость и износостойкость: WFA — один из самых твердых доступных материалов. Его добавление значительно повышает устойчивость керамики к истиранию, царапинам и эрозии. Это крайне важно для таких компонентов, как промышленные футеровки, режущие инструменты, износостойкие пластины и уплотнения насосов.
• Высокая прочность и жесткость: ​Прочные ионные связи в кристаллической структуре оксида алюминия обеспечивают высокую прочность на сжатие и жесткость конечного керамического изделия.

3. Превосходные тепловые свойства

• Высокая термическая стабильность: WFA имеет чрезвычайно высокую температуру плавления (~2050 °C) и не разлагается. Это позволяет керамическому композиту сохранять свою структурную целостность и свойства при повышенных температурах.
• Хорошая теплопроводность: Оксид алюминия является неплохим проводником тепла. Это способствует быстрому рассеиванию тепла, предотвращая накопление термических напряжений и растрескивание, что крайне важно для таких применений, как электронные подложки или радиаторы.

4. Превосходная электрическая изоляция

• Электронные подложки и корпуса.
• Изоляционные компоненты в высокотемпературных печах.
• Детали, требующие электрической изоляции наряду с отводом тепла.

5. Химическая инертность

Краткое описание: Основные преимущества WFA 360# в столовой системе

Типичные области применения многофункциональной керамики:

• Современные огнеупорные материалы: для футеровки промышленных печей с высокой степенью износа и высокой температурой.
• Конструкционная керамика: для компонентов в автомобильной и аэрокосмической промышленности (например, подшипники, клапаны).
• Электронная керамика: используется в качестве наполнителя в подложках или изоляционных компонентах.
• Износостойкие детали: плитки, облицовочные материалы, форсунки и абразивные материалы, подвергающиеся сильному абразивному износу.