先进陶瓷材料的优点是什么？

当你需要完成一个特别复杂的设计挑战时，看下陶瓷材料吧。

与传统的钢、塑料或其他有色材料相比，现代先进陶瓷提供了惊人的材料性能和特性。先进陶瓷通常具有很高的硬度、耐磨性、抗压强度和电阻性，而且对酸或腐蚀剂的敏感性最小。

有些陶瓷，例如CVD生产的碳化硅，具有额外的优势，可以提供相当高的导热性和一定的导电性。相比之下，氮化铝则是有相当高的导热性和非常低的导电性。

当开发出一种新的陶瓷应用时，在设计过程中需尽早与材料专家进行沟通检验，以了解哪些性能容易获得，哪些可能会受到限制。我们的设计师指南(Designer’s Guide)是您探索陶瓷特性的资源。

先进陶瓷的挑战

工业陶瓷带来了许多挑战。许多陶瓷如氧化铝或氧化锆，都是在低温烧制之前，将粉末或浆料压成粗糙形状，制成易碎的“绿件”陶瓷。在最终的高温燃烧产生固体产品之前，可以在绿色陶瓷上添加孔、平面或其他特征。

然而，高温烧制会导致显著的收缩，尽管使用了谨慎的算法，但仍不能保证误差不超过理想尺寸的百分之二。如果您需要精确的特征，如孔或垂直度，或尺寸的 /-001英寸，你只能在烧制后才能完成，这增加了相当大的成本。然而，如果您不需要如此严格的公差，您将可以节省很多成本。

金刚石研磨

大多数金属是用单点切削加工的。然而，这项技术不适用于烧制后的陶瓷，因为它们通常比切割器更硬。当然，也有例外，在某些情况下单点切割可以用金刚石完成，但这只在非常特殊的情况下有用。

一般来说，烧制先进陶瓷是通过磨削来“加工”的，而大多数这种磨削都涉及到金刚石砂轮。这些车轮由嵌入金属或复合材料的金刚石颗粒制成，通过冲击切割材料。

研磨是一个繁琐的过程，由于施加的高压，需要对冲击/切割区进行强冷却，并防止金刚石磨粒热破裂。“乏味的切割工作”和“金刚石”意味着更高的成本，但由于材料的稳定性，它有可能实现非常严格的公差和优良的功能，且能保持稳定工作的时间远远超过使用其他材料。

在微观尺度上，金刚石颗粒对氧化铝(或其单晶版本的蓝宝石)的冲击是相当猛烈的。由于其性质类似于氧化铝，蓝宝石特别适用于玻璃无法使用的“窗口”或透镜应用，如高压环境，过度磨损环境，或化学腐蚀环境。但抛光蓝宝石需要消除或在微观尺度上最小化任何表面损伤。因此，在钻石磨削成型后，还需使用更细的磨粉和钻石浆进行抛光。对所有的先进陶瓷进行钻石切割来说，在操作中除热都是至关重要的，这可以避免工件损坏，并保持金刚石边缘的锋利度。

航空航天、半导体及其他应用

先进陶瓷尤其是蓝宝石作为零部件时，可以改善产品在极端条件下的性能。当某些产品应用钢材或玻璃材料部件，但却频繁发生不可预测的故障导致机器停机时，先进陶瓷就会显得尤其有价值。

在工艺生产流程中，机械突然停止将产生非常大的停机成本，此时使用成本较高的先进陶瓷组件是合理的。陶瓷部件也可以指定用于高温等苛刻的应用环境，或在传统材料无法工作的环境中。应用领域包括航空航天、半导体、油田和医疗等。

拥有超过70年的经验，Insaco被公认为加工超硬材料的行业专家，包括陶瓷、蓝宝石和石英。我们总是建议设计师先尝试传统的材料，如钢、铝或玻璃，因为这些材料容易获得，易于加工或成本低廉。但是设计师应该时刻记得先进陶瓷材料，它们的特性可以导致重大的工艺改进甚至突破，因此哪怕它有更高的制造成本也是非常合理的。

关于Insaco公司

自1947年以来，Insaco一直用所有的先进陶瓷制造精密零件。蓝宝石在我们的机械加工中大约占三分之一，但我们的能力远不止于此。Insaco的工程师们欢迎设计师的咨询，他们正在考虑为其应用指定的陶瓷材料，无论是打样或批量生产。我们只交付满足设计需求的部件，并且通常能够响应挑战并实现其他人不能实现的产品效果。

新闻来源: https://www.insaco.com/advantages-ceramics