Al 2 O 3 kerámiák. (alumíniumtrioxid - alumina)



Hasonló dokumentumok
SiAlON. , TiC, TiN, B 4 O 3

Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok

2. Korszerű műszaki kerámiák (bevezetés)

Anyagismeret tételek

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Kerámiák. Keszler Anna. Hagyományos és korszerű műszaki kerámiák. MTA Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézet

2. ábra. 1. ábra. Alumínium-oxid

Világítástechnikai üveghulladék korundkerámia adalékanyagként való felhasználhatóságának vizsgálata

Kerámiák. Csoportosítás. Hagyományos szilikátkerámiák Építőanyagok: cement, tégla, fajansz, stb Üvegekek, Fémoxidok, nitridek, boridok stb.

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM. Kerámiák

A technológiai paraméterek hatása az Al 2 O 3 kerámiák mikrostruktúrájára és hajlítószilárdságára

szilícium-karbid, nemes korund és normál korund

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

2. Műszaki kerámiák mechanikai és hővezetési tulajdonságai

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 8. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7.

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 7. Képlékeny viselkedés. Terhelési diagram. Mechanikai tulajdonságok 2. s sz (Pa) Tankönyv fejezetei: 16-17

Optikai tulajdonságok (áttetszőség, szín) Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 10. Optikai tulajdonságok. Összefoglalás

Fogászati anyagok fajtái. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok: fémek, kerámiák.

FBN206E-1 és FSZV00-4 csütörtökönte 12-13:40. I. előadás. Geretovszky Zsolt

Az ötvözet a fémek szilárd oldata, ami a következő anyagokból tevődik össze:

Optikai tulajdonságok (áttetszőség, szín) Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 10. Optikai tulajdonságok. Összefoglalás. Tankönyv fej.

Fémmátrixú kompozitok és fémhabok. A mai napon szó lesz FÉMMÁTRIXÚ KOMPOZITOK. Fémmátrixú kompozitok Fogalom Tulajdonságok Gyártás

Anyagválasztás dugattyúcsaphoz

12. Kerámia termékek tervezése és alkalmazása

Az alumínium és ötvözetei valamint hegeszthetőségük. Komócsin Mihály

Különböző módon formázott bioaktív üvegkerámiák tulajdonságainak vizsgálata KÉSZÍTETTE: KISGYÖRGY ANDRÁS TÉMAVEZETŐ: DR. ENISZNÉ DR.

Fémek. Fémfeldolgozás - Alumínium

Az elállítási körülmények hatása nanoporokból szinterelt fémek mikroszerkezetére és mechanikai tulajdonságaira

Corvus Aircraft Kft Tervezési, gyártási technológiák. Győr, április 16.

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

SiC kerámiák. (Sziliciumkarbid)

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Szilárdságnövelés. Az előkészítő témakörei

2011. tavaszi félév. Élanyagok. Dr. Ozsváth Péter Dr. Szmejkál Attila

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

Járműszerkezeti anyagok és megmunkálások II / II. félév 2. előadás ÉLANYAGOK. Dr. Szmejkál Attila Ozsváth Péter

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Kerámiák és kompozitok (gyakorlati elokész

Aerogél alapú gyógyszerszállító rendszerek. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és mechanikai viselkedése

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5.

SZERKEZETI ACÉLOK HEGESZTÉSE

Üvegipari Szakmai Konferencia. Dobrádi Annamária Pannon Egyetem Anyagmérnöki Intézet

Fogászati anyagok fajtái. Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 4. Általános anyagszerkezeti ismeretek Anyagcsaládok: fémek és kerámiák KERÁMIÁK FÉMEK

merevség engedékeny merev rugalmasság rugalmatlan rugalmas képlékenység nem képlékeny képlékeny alakíthatóság nem alakítható, törékeny alakítható

Porózus szerkezetű fémes anyagok. Kerámiák és kompozitok ORBULOV IMRE

Fogászati anyagok fajtái

Fogászati anyagok fajtái

Nagynyomású csavarással tömörített réz - szén nanocső kompozit mikroszerkezete és termikus stabilitása

Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai 5. Általános anyagszerkezeti ismeretek Fémek, ötvözetek

Tartalom: Bevezetés. 1. Karbidok. 1.1 Szilíciumkarbid

7.1. Al2O3 95%+MLG 5% ; 3h; 4000rpm; Etanol; ZrO2 G1 (1312 keverék)

tervezési szempontok (igénybevétel, feszültségeloszlás,

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata 4. félév

Alumínium ötvözetek. hőkezelése. Fábián Enikő Réka

Felülettisztítás kíméletesen, szén-dioxiddal. Felülettisztítás kíméletesen, szén-dioxiddal

Öntészet, porkohászat

Fázisátalakulás Fázisátalakulások diffúziós (egyedi atomi mozgás) martenzites (kollektív atomi mozgás, diffúzió nélkül)

Fémek és ötvözetek termikus viselkedése

7. Felületi rétegek kialakítása és kerámiák minősítése

2. tétel. 1. Nemfémes szerkezeti anyagok: szerves ( polimer ) szervetlen ( kerámiák ) természetes, mesterséges ( műanyag )

Kerámiák és kompozitok a munkavédelemben

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAH /2016 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Fémötvözetek hőkezelése ANYAGMÉRNÖKI ALAPKÉPZÉS (BSc) Hőkezelési szakirány

Szilárdságnövelés. Az előadás során megismerjük. Szilárdságnövelési eljárások

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

MAPECRETE A repedésmentes betonok technológiája. Szautner Csaba Hídmérnöki Konferencia Eger

Anyagtudomány: hagyományos szerkezeti anyagok és polimerek

KÉRDÉSEK - MŰSZAKI (TECHNIKAI) ANYAGOK-TKK-2016

Nanoszemcsés anyagok mikroszerkezete és vizsgálata

ACÉLOK HEGESZTHETŐSÉGE

Food Processing Equipment. NEAEN Unicook ATMOSZFÉRIKUS NYOMÁSON SZAKASZOSAN ÜZEMELŐ FŐZŐÜST

Cerablast - Üveg, kerámia és korund szóróanyagok -

FÉLVEZETŐ ALAPÚ ESZKÖZÖK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA

TANULÁSTÁMOGATÓ KÉRDÉSEK AZ 2.KOLLOKVIUMHOZ

PHYWE Fizikai kémia és az anyagok tulajdonságai

ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK. Anyagismeret 2016/17. Szilárdságnövelés. Dr. Mészáros István Az előadás során megismerjük

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA. (51) Int. Cl.: C23C 4/10 ( )

Kiss László Blog:

MEMS, szenzorok. Tóth Tünde Anyagtudomány MSc

Felületmódosító technológiák

ÚJ FÁZISOK KIALAKULÁSA GRAFITTAL ADALÉKOLT Si 3 N 4 KERÁMIA KOMPOZITOKBAN

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

Mérnöki anyagismeret. Szerkezeti anyagok

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

Badari Andrea Cecília

Példatár Anyagtechnológia Elemi példa - 4.

dr. Sipos Sándor dr. Sipos Sándor

Kémiai alapismeretek 14. hét

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Szerszám anyagok (élanyagok, szerszám bevonatok)

Nem fémes szerkezeti anyagok. Kompozitok

Szén nanoszerkezetekkel adalékolt szilícium-nitrid. nanokompozitok. Tapasztó Orsolya MTA TTK Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet

Nem vas fémek és ötvözetek

FOK Fogorvosi anyagtan fizikai alapjai tárgy kolokviumi kérdései 2012/13-es tanév I. félév

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA ÉPÍTŐIPAR ISMERETEK EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA MINTAFELADATOK ÉS ÉRTÉKELÉSÜK

Átírás:

Al 2 O 3 kerámiák (alumíniumtrioxid - alumina)

Alumíniumtrioxid - alumina Korund (polikristályos, hexagonális sűrűill.) Zafir egykristály (természetes és mesterséges is) Rubin (természetes és mesterséges is) ********** legalább 5 féle kristálymódosulata van, a legstabilabb az α-al 2 O 3 korund

Tipikus nagyteljesítményű kerámia Olyan nagytisztaságú szervetlen, nemfémes anyagok, amelyeket szigorúan definiált körülmények között meghatározott formájú és összetételű porokból állítanak elő, és alkalmasak szélsőséges mechanikai, korróziós, termikus és elektromos célú felhasználásokra,

Tulajdonságai I. Nagy olvadáspont 2050 O c Nagy merevség E=550 w -460-306 MPa Nagy keménység 9 Mohs, H KNOPP =2050 Stabil oxid (disszociációs nyomás kicsi,10-15 bar/1500 o C, BeO, ThO 2 jobb, még kisebb)) Kopásálló Átlátszó, ha nagy tisztaságú Korrózióálló:savaknak, lugoknak ellenáll (biokompatobilis), Fe csoporttal nem reagál (forgácsolószerszámok), Mn desztillálható, feszültségkorrózióra hajlamos vizes oldatokban

Tulajdonságai II. Nagy nyomószilárdság Nagy melegszilárdság Kis sűrűség Szigetelő (vezetőképesség a hőmérséklettel nő ) T szobahőn 10 12 ohm*m, 1000 o C 10 5 Hővezető 43 w -16 W/mK-szigetelő Közepes hőtágulás 4-8.8 Kis szívósság Magas hőmérsékleten (1200-1300 o C) alakvált. képesség (sőt szuperképlékenység 7.5*10-5 /s ε=105%)

Tulajdonságok III. Reakcióképesség (tömörödés hajtóereje) non reactíve: 0,2-1 m 2 /g reactíve: 6-9 m 2 /g <1 µm igen nagy felület (szívósság, szilárdság) < 0,3 µm porozitás eltüntethető, szinterelés után az átláthatóság feltétele

A por előállítása 1. Bayer eljárással bauxitból (darabolás, őrlés, oldás (45-50%-os) nátronlúgban NaOH, gőzzel fűtött tartályokban. Feltárás autoklávokban 105-250 o C-on 6-8 bar nyomáson Na 2 OAl 2 O 3 + vörösiszap Leválasztás, szűrés, hűtés Kikeverés 40-60 o C-on 30-48 óra finomszemcsés Al(OH) 3 válik ki Leválasztás vákuum szűrőben (kevés szennyező) Kalcinálás 1000-1300 o C-on (1200 felett stabil) forgódobos kemencében hexagonális αal 2 O 3, vízmentes tiszta timföld keletkezik 0,3-10 μm

A por előállítása 2. Hidrotermikus vagy vízoldatos eljárás (kicsapódás a forráspont felett, kristályos, nem kell kalcinálni) apró méret Kiválásos technológia (szubmikronos, nagytisztaságú 99.995%) Aerozolos bontás Ív- radiofrekvenciás, lézeres szintézis Self- propagating High temperatures Synthesis (SHS) eljárás 3TiO 2 szilárd+3csz+4al(sz) >>> 2Al 2 O 3 sz+ticsz

Al 2 O 3 alumíniumtrioxid Korund (polikristályos) Zafir (egykristály) mesterséges és természetes Rubin mesterséges és természetes Legalább ötféle módosulat: legstabilabb a hexagonális α-al 2 O 3 Szerkezeti anyagként legalább 85-99.9% Al 2 O 3 finomszemcsés por 1-30 mikron, adalékanyagok folyósítószer + + kristálynövekedést gátló anyag Nehéz szinterelni, száz éve az első szabadalom

19007 első szabadalom 1920-30 Ipari gyártás 1936 Szintereléshez MgO szükséges, 100% tömörség ************************ 1912 forgácsoló szerszámok,1930 laboreszközök (tégely, szigetelő stb), 1950 elektronikai ipar (szigetelők),1955 forgácsoló szerszámok, 1960 dróthúzás, csapágyak, 1963 papíripar, 1970 orvosi alkalmazás, 1980 wiskers(sicw, ZrO 2 ) erősítésű Al 2 O 3 kompozit

Tulajdonságai Tisztaság Szemcseméret Szemcseeloszlás Porozitás Reakcióképesség: a tömörödés hajtóereje: 0.2-1 m 2 /g rossz, 6-9 jó reakcióképesség 1μm igen nagy felület, jó szívósság, szilárdság 0.3 μm szinterelés után eltűnnek a pórusok, átlátszik

Al 2 O 3 -SiO 2 1590 Al 2 O 3 -MgO-SiO 2 1365 Al 2 O 3 -CaO-SiO 2 1170 CaO gyorsabb szemcsenövekedés

Zsugorítás Tiszta Al 2 O 3 szinterelési hőmérséklete 1800 o C, adalékokkal csökkenteni kell

Diffúziós kötés

Mitől korszerű műszaki kerámiák? Feszültség Alakváltozás

A korszerű kerámiák fejlődése

Hol helyezkednek el a kerámiák a szerkezeti anyagok között? Szilárdság Rugalmas viselkedés mérőszáma

Miből épülnek fel? Döntően kristályos anyagok

Szerkezeti kerámiák Magas hőmérsékletű, nagy szilárdságú kerámiák Porózus kerámiák Kerámia csapágyak Vágószerszámok Energiatermelésben és tárolásban alkalmazott kerámiák Méhsejt szerkezetű, kordierit kerámiák Orvosi kerámiák Rétegszerkezetű kerámiák Kerámia mátrixú társított anyagok (kompozitok)

Miért előnyösek? Magas hőmérsékleten alkalmazhatók

Hogyan készülnek a korszerű műszaki kerámiák? Kiindulási vegyületek Kerámia prekurzorok Blend-készítés Tűkristály Film Tömb kristály Formázás Szilárd hordozó Kerámia rétegekr Tömör r kerámi miák Társított kerámi miák

Hogyan készülnek a korszerű műszaki kerámiák? Alapanyag-gyártás Nyerskeverék előkészítés Formázás Zsugorítás/szinterelés Utómegmunkálás

Sajtolás: szemcsék tömörödése Nyers sűrűség

Hideg izosztatikus sajtolás (CIP) (a) Por betöltése (b) Öntőforma behelyezése (c) Hideg izosztatikus sajtolás (d) A nyers formatest kivétele

Szinterelés Általános megfontolások A kerámiai anyagok olvadáspontja általában >1000 o C A formázott porelegyet magas hőmérsékletű hőkezeléssel (zsugorítással/szintereléssel) lehet átalakítani tömör kerámiává Cél: a részecskék összekapcsolása és porozitás csökkentése

Szinterelés a gyakorlatban I. Jellemző fűtési program 200-400 o C Víz és adalékok eltávolítása A poralkotók kémiai homogenizálása vagy reakciója Izoterm szinterelési szakasz Utólagos hőntartás Felfűtés a szinterelési hőmérsékletre Lehűtés

Szinterelés: példák

Felületi filmek kialakítása Oxidok pulzált lézersugaras leválasztása

Rétegkialakítás plazmaporlasztással

Zsugorítás 2. MgO adalékkal 1950-ben 100%-os tömörség (MgO és NiO képes meggátolni a folyamatos szemcsenövekedést szabadalom 1936-ban) ************* Reakciókötésű Al 2 O 3 (reaction bonding) 30-60% Al+Al 2 O 3 + 5-20 % ZrO 2 keverés, tömörítés (20-50 MPa) nyersdarab, forgácsolható, kezelés levegőn, 350 o C-on, Al nm-nyi Al 2 O 3 kristályokká oxidálódik térfogatnövekedés 28%, szinterelés 1200 oc-on (jelentős zsugor, HIP Rm =1200 MPa