Ceramika techniczna (zwana również ceramiką zaawansowaną lub ceramiką inżynierską). Ceramika techniczna zwykle odnosi się do-zaawansowanej ceramiki o wysokiej wydajności, która została starannie wybrana z surowców i precyzyjnie przetworzona, np. tlenek glinu, azotek krzemu i tytanian glinu. Częściowo stabilizowany tlenek cyrkonu (PSZ), tlenek glinu wzmocniony tlenkiem cyrkonu (ZTA).
Ceramika techniczna posiada następujące właściwości:
Wyjątkowa twardość i odporność na zużycie: narzędzia tnące, kuloodporny pancerz,-odporne na zużycie komponenty.
Ekstremalna odporność na ciepło i korozję: gorące elementy silników lotniczych, wewnętrzne okładziny reaktorów chemicznych.
Doskonałe właściwości izolacji elektrycznej/dielektrycznej: podłoża elektroniczne, urządzenia izolacyjne, MLCC (wielowarstwowe kondensatory ceramiczne).
Unikalna biokompatybilność: Sztuczne stawy, implanty dentystyczne.
Funkcje specjalne (takie jak piezoelektryczne, półprzewodnikowe): czujniki, siłowniki, kluczowe elementy sprzętu półprzewodnikowego.
Ceramika techniczna stała się niezbędnym „materiałem węgielnym” dla wielu strategicznych wschodzących gałęzi przemysłu:
1: Elektronika i półprzewodniki (filar rdzenia):
MLCC: „Serce” nowoczesnych urządzeń elektronicznych (telefony komórkowe, samochody, stacje bazowe 5G), ceramika techniczna to jej podstawowe średnie materiały, których wielkość rynku jest ogromna i stale rosnąca.
Produkcja półprzewodników: komponenty ceramiczne stosowane w procesach krytycznych, takich jak trawienie, dyfuzja i fotolitografia (takich jak uchwyty elektrostatyczne, dysze gazowe i wykładziny komór) muszą być odporne na erozję plazmową i-wysokie wymagania dotyczące czystości.
Opakowania i podłoża elektroniczne: podłoża z azotku glinu o wysokiej przewodności cieplnej zapewniają rozwiązania do rozpraszania ciepła-diod LED dużej mocy, laserów i modułów IGBT.
2: Produkcja przemysłowa i energia
Uszczelnienia i łożyska mechaniczne: Łożyska i uszczelnienia ceramiczne z węglika krzemu i azotku krzemu są szeroko stosowane w pompach, sprężarkach itp., charakteryzują się długą żywotnością i nie wymagają smarowania.
Narzędzia skrawające: Płytki ceramiczne na bazie tlenku glinu i azotku krzemu-są używane do-precyzyjnej obróbki z dużą szybkością--skrawalnych materiałów.
Energia i środowisko: materiały elektrolitowe/separatory do ogniw paliwowych,-odporne na promieniowanie komponenty w dziedzinie energii jądrowej oraz odporne na zużycie-i korozję-komponenty do oczyszczania gazów spalinowych.
3: Opieka medyczna i zdrowotna (Strażnik Życia)
Implanty ortopedyczne: Ceramika z tlenku cyrkonu i tlenku glinu to najlepszy wybór w przypadku sztucznych stawów biodrowych i głów kości udowych stawów kolanowych ze względu na ich wysoką twardość, odporność na zużycie i doskonałą biokompatybilność.
Odbudowa zębów: korony i mosty-całkowicie ceramiczne stopniowo zastępują zęby-metalowo-ceramiczne ze względu na ich estetyczny wygląd i dobrą biokompatybilność.
Narzędzia chirurgiczne: ceramiczne ostrza chirurgiczne są ostrzejsze i bardziej-odporne na korozję.
4: Samochody i transport (klucz do transformacji elektryfikacji):
Nowe pojazdy energetyczne: gwałtownie wzrosło zapotrzebowanie na izolacyjne elementy ceramiczne w modułach akumulatorów mocy, rdzenie ceramiczne do czujników i podłoża rozpraszające ciepło w modułach półprzewodników mocy.
Silnik i układ hamulcowy: tarcze turbosprężarki (lekkie,-odporne na wysokie temperatury), ceramiczne tarcze hamulcowe (do-pojazdów o wysokich osiągach).
5: Obrona narodowa i lotnictwo (pogranicze-najnowocześniejszych zastosowań):
Ochrona pancerza: Pancerz kompozytowy z węglika boru i węglika krzemu zapewnia lekką i skuteczną ochronę.
Silniki lotnicze:-odporne na wysokie temperatury kompozyty z osnową ceramiczną (CMC) są stosowane w komorach spalania i łopatkach turbin w celu zwiększenia ciągu i wydajności.
Pojazdy hipersoniczne: Systemy ochrony termicznej w ekstremalnych warunkach.
W następnej dekadzie będziemy świadkami, jak ceramika techniczna stanie się „koniecznością” w bardziej „niemożliwych” scenariuszach.
