2025-07-31
ในโลกของเซรามิคอุตสาหกรรมที่ก้าวหน้า มีวัสดุสองชนิดที่ครองอํานาจในการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง: อลูมินาม (อลูมิเนียมอ๊อกไซด์) และซิรคอนย่า (ซิรคอนยียมอ๊อกไซด์)ขณะที่ทั้งคู่มีคุณสมบัติที่ดีกว่าเทียบกับโลหะและพลาสติกการเข้าใจความแตกต่างสําคัญของพวกมัน เป็นสิ่งสําคัญสําหรับการคัดเลือกที่ดีที่สุด
| อสังหาริมทรัพย์ | อลูมิเนีย (96-99.5%) | ซิรคอนิยา (YTZP) | โลหะประเพณี (เหล็ก) |
|---|---|---|---|
| ความแข็งของวิคเกอร์ | 1500-1650 HV | 1200-1350 HV | 150-900 HV |
| ความแข็งแรงของการหัก | 3-4 MPa√m | 8-10 MPa√m | 50+ MPa√m |
| อุณหภูมิการใช้งานสูงสุด | 1600-1750°C | 800-1100 °C | 500-700 °C |
| ความทนทานต่อการสวม | ดีมาก | อุดมสมบัติ | ดี |
| ความทนทานต่อสารเคมี | ยอดเยี่ยม | ดีมาก | ต่ํา ถึง ปานกลาง |
| ความสามารถในการนําความร้อน | 20-30 W/mK | 2-3 W/mK | 15-50 W/mK |
อลูมิเนียรวมกันของความแข็งแรงสูง, การกันไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม, และความทนทานกับอุณหภูมิที่ดีที่สุด ทําให้มันเหมาะสมสําหรับ:
-
องค์ประกอบอุปกรณ์กันไฟฟ้า:อุปกรณ์ประกอบความดันสูง, พื้นแผ่นวงจร, อุปกรณ์ประกอบไฟฟ้า
-
อะไหล่ที่ทนทานการสวมใส่:เครื่องปัดปั๊ม, หมวกหมุน, คู่นําเส้นในเครื่องจักรทอ
-
การใช้งานในอุณหภูมิสูง:เฟอร์นิเจอร์เตาอบ ท่อป้องกันเทอร์โมคอลเลอร์
-
สภาพแวดล้อมที่รุนแรงทางเคมี:อุปกรณ์แปรรูปเคมี อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ
ตัวอย่างกรณีโรงงานเคมีเปลี่ยนส่วนประกอบของวาล์วจากสแตนเลส ด้วยส่วนอัลมิเนีย 99.5% เพิ่มอายุการใช้งานจาก 3 เดือนเป็นมากกว่า 2 ปีในสภาพแวดล้อมที่มีกรดกัด
ความแข็งแกร่งต่อการหักและความทนทานต่อการสกัดใช้งานที่ต้องการ:
-
ความเครียดทางกลสูงหม้อเลื่อยแม่นยํา เครื่องมือตัด วาล์วลูกกลอง
-
การใช้งานที่เข้ากันได้ด้วยชีวภาพ:อุปกรณ์เสริมฟัน
-
การใช้งานทางธรณีวิทยา:เครื่องขัดสาย, เครื่องนําสายใย, แผ่นสวม
-
ส่วนประกอบทางด้านความงามกล่องนาฬิกา ใบมีด (สีดํา)
ตัวอย่างกรณีผู้ผลิตเครื่องจักรเย็บเปลี่ยนจากอะลูมิเนียไปใช้ซิรคอนิโอ อีเล็ตสําหรับการแปรรูปใยคาร์บอน ลดความแตก 40% เนื่องจากความแข็งแกร่งในการแตกของซิรคอนิโอที่สูงกว่า
-
ความเครียดหลักๆ คืออะไร?(แรงกด, ความยืด, กระแทก)
-
ระยะอุณหภูมิการทํางานคืออะไร?
-
มีสารเคมีอะไรบ้าง?
-
ความต้องการความแม่นยําคืออะไร?
-
ค่าครบวงจรของเจ้าของเป้าหมายคืออะไร?
ขณะที่อะลูมินาและซิรคอนเนียครอบคลุม 70% ของการใช้งานเซรามิกอุตสาหกรรม วัสดุอื่น ๆ เช่น ซิลิคอนคาร์ไบด์ ซิลิคอนไนไตรได และอลูมิเนียมไนไตรได อาจเป็นวัสดุที่ดีที่สุดสําหรับสภาพเฉพาะเจาะจงการนําไปใช้ที่ประสบความสําเร็จมากที่สุดเกี่ยวข้องกับการร่วมมือในช่วงต้นระหว่างวิศวกรออกแบบและผู้เชี่ยวชาญด้านเซรามิก ที่เข้าใจทั้งวิทยาศาสตร์วัสดุและข้อจํากัดการผลิต.