YÜKSEK PERFORMANSLI SERAMİKLER
Seramikten üretilen mühendislik malzemeleri, karışımları ve kompozitleriyle o kadar önemlidir ki, hayatımızı daha iyi ve sürdürülebilir kılmak için bize hizmet eden her sektörde onlara ihtiyacımız vardır.
Yarı iletken, enerji, uzay, savunma, tüketici elektroniği ve kompozit malzeme geliştirme gibi endüstriler, bu tür yüksek performanslı mühendislik seramiklerini sürekli kullanmaktadır.
Alümina seramik, yarı iletken proses ekipmanı parçaları, contalar, elektronik yüzeyler, endüstriyel makine bileşenleri ve otomotiv sensörleri gibi birçok alanda en yaygın kullanılan seramik türlerinden biridir.
Mükemmel bir elektrik yalıtkanıdır. Yüksek sertlik ve aşınma direnci, düşük erozyon seviyeleri, yüksek sıcaklık direnci, korozyon direnci ve biyolojik inertlik özelliklerine sahiptir. Ayrıca sadece elmasla öğütme ile oluşturulabilen çok sert bir endüstriyel seramiktir.
Temel Özellikler
· Yüksek Sertlik
· Yüksek Aşınma Direnci
· Yüksek Mekanik Dayanım
· Mükemmel Elektriksel Yalıtkanlık Özellikleri
· Mükemmel Dielekrik Özellikler
· İyi Termal İletkenlik
· Erime noktası çok yüksektir : 2,072°C
Alumina Seramik Parçalar
· Aşınma dayanımlı alumina seramik parçalar
· Seramik Siklon Püskürtücüler
· Homojenleştirme cihazları
· Seramik Kaplamalar
· Freze Sistemleri
· Seramik İplik kılavuzları
Hassas Alumina Seramik Komponentler
· Seramik Ölçüm Bileşenleri
· Seramik Kontrol sistemleri
· (Mikro) dozaj vanaları
· Elektronik
· Komponentler,
· Mekatronik
· Optik Uygulamalar
Makine – Üretim
· Konumlandırma
· Kılavuz parçaları
· Kaplamalar,
· Seramik taşıma silindirleri
· Seramik Kalıplar
· Tekstil makine parçaları,
· Fırın parçaları
Döner Ekipman
· Seramik Kayar Rulmanlar
· Seramik Bilyalı rulmanlar
· Mekanik mühürler
· Seramik Pistonlar
· Seramik Vanalar / bağlantı parçaları,
· Dozaj bileşenleri
Kesme ve Kalıplama
· Seramik bıçaklar
· Metal şekillendirme aletleri
· Dikiş ruloları
· Seramik Zımbalar
· Çizim kalıpları
Beyaz grafit olarak da adlandırılan bor nitrür, bor ve nitrojen atomlarından oluşan seramik benzeri bir bileşiktir. Kristali altıgen bir yapıya sahiptir ve yapısı grafite benzemektedir. Aynı zamanda iyi ısı direnci, termal stabilite, termal iletkenlik, yüksek sıcaklık özellikleri ile ideal bir ısı dağıtma malzemesidir.
Boron Nitride Ceramics
· Pirolitik Bor Nitrür: 99.99% Bor Nitrür
· UHB: >99.7% Bor Nitrür
· HB: >99% Bor Nitrür
· BC: >97.5% Bor Nitrür
· BAN: Bor Nitrür + Aluminyum Nitrür
· BMZ: Bor Nitrür + Zirkonyum Oksit
· BMA: Bor Nitrür + Zirkonyum Oksit + Aluminyum Oksit
· BSC: Bor Nitrür + Silisyum Karbür
· BMS: Bor Nitrür +Silisyum Oksit + Aluminyum Oksit
Bor Nitrür Seramiklerin İşlenmesi
· Sıcak Pres Sinterleme
· CVD- Chemical Vapor Deposition
Bor Nitrür Seramiklerin Tipik Uygulamaları
· Termal Yönetim
Mükemmel elektrik yalıtımı ve termal iletkenlik, BN’yi yüksek güçlü elektronik uygulamalarda bir soğutucu olarak çok kullanışlı kılar.
Özellikleri berilyum oksit, alüminyum oksit ve diğer elektronik paketleme malzemeleriyle kıyaslandığında daha avantajlıdır ve istenilen şekil ve boyutlarda işlenebilir.
· Yüksek Sıcaklık Ortamları
Sıcaklık stabilitesi ve termal şoka karşı mükemmel direnç, BN’yi plazma ark kaynağı ekipmanı, difüzyon kaynağı levhaları ve yarı iletken kristal büyütme ekipmanı ve işleme gibi en zorlu yüksek sıcaklık ortamlarında ideal malzeme haline getirir.
· Erimiş Metal İşleme
BN inorganiktir, inerttir, halojenür tuzları ve reaktiflerle reaksiyona girmez ve çoğu erimiş metal ve cüruf tarafından ıslanmaz. Düşük termal genleşmeyle birleşen bu özellikler, onu çeşitli erimiş metal proseslerinde kullanılan arayüz malzemeleri için ideal kılar.
Pirolitik bor nitrür, kimyasal buhar biriktirme yoluyla üretilen bir dereceli altıgen bor nitrürdür. PBN son derece yüksek saflıkta bir bor nitrürdür. %99,99 tipik nottur.
Kimyasal buhar biriktirme (CVD) işlemi sayesinde pirolitik bor nitrür neredeyse mükemmel katmanlı bir yapı elde ederek anizotropik termal iletkenliğe yol açar ve bu da PBN’i kristal büyütme için potalar yapmak için ideal bir malzeme haline getirir.
Pirolitik Bor Nitrür Seramik Uygulamaları:
· Kristal büyümesi (VGF, LEC Pota)
· Moleküler Işın Epitaksi (MBE) Pota
· MOCVD Isıtıcı
· PBN Kızılötesi Pencere
· Traveling Wave Tube (TWT) (PBN Destek Çubuğu)
· PBN Kaplamalı Grafitler
· Yüksek sıcaklık, vakum ekipmanı yalıtkan bileşenleri
Pirolitik Bor Nitrür Seramik Özellikleri:
· PBN’nin rengi fildişi ve turuncu-kahverengidir, toksik değildir, gözeneksizdir, işlenmesi kolaydır.
· %99,99’a varan saflık, yüzey yoğunlaşması, iyi gaz bariyeri özellikleri.
· Sıcaklık arttıkça mukavemet artar ve 2200°C’de zirveye ulaşır.
· Asit, alkali, tuz ve organik reaktif direnci.
· Mükemmel termal şok direnci, mükemmel termal iletkenlik, düşük termal genleşme katsayısı.
· Yüksek direnç, yüksek dielektrik mukavemeti, düşük dielektrik sabiti, düşük dağılım faktörü, mükemmel mikrodalga ve kızılötesi ışın yeteneği.
· Mekanikte, ısıda ve elektrikte anizotropi vardır.
Yaygın olarak Berilyum olarak adlandırılan Berilyum Oksit (BeO), termal, elektriksel, optik ve mekanik özelliklerin eşsiz bir kombinasyonuna sahiptir.
Sağlık, enerji, askeri ve havacılık, kablosuz iletişim, lazerler gibi birçok alanda kullanılabilen, yüksek ısı iletkenliği, yüksek erime, yüksek yalıtım ve düşük dielektrik sabiti özelliklerine sahip bir seramiktir.
Ayrıca BeO seramiği ısıyı bakır ve gümüş hariç hemen hemen tüm metallerden daha hızlı iletir.
Berilyum Oksit Seramiklerin Uygulamaları
Medikal
· DNA ve doku analizi için gaz lazerleri
· Eş odaklı (confocal) ve geniş alanlı floresan mikroskopi ekipmanı
· Taşınabilir defibrilatörler
· Telekom Altyapısı
· Kablosuz sistemdeki transistörler ve sonlandırmalar
Lazerler
· Ticari sistemler için ileri teknoloji lazer diyotlar
· Endüstriyel lazer metal kesme ve markalama ekipmanları
· Uzun menzilli fiber optik iletim
Yarı İletken Ekipmanları
· Uç Efektör ve Kol Bileşenleri
· Wafer Tutucular
· Yüksek sıcaklık eritme potaları
Enerji
· Petrol ve gaz arama
· X-ışını analizi
· Konsantre fotovoltaik (CPV) sistemler
· Opto-elektronik
· Vericiler, alıcılar, modülatörler ve anahtarlar
· Güç amplifikatörleri ve sürücüleri
Alüminyum nitrür, yüksek ısı iletkenliği ve elektriksel yalıtım özellikleri sayesinde elektrik sistemlerinin ısıyı hızlı bir şekilde dağıtarak maksimum verimliliği korumasını sağlayan bir malzemedir.
Ek olarak, işlendiğinde silikonunkine yakın bir termal genleşme katsayısı (CTE), mükemmel plazma direnci sunduğundan ve sağlık tehlikesi oluşturmadığından, yarı iletken işleme ekipmanı bileşenleri için kullanılır.
Alüminyum Nitrat (AIN) Seramik Özellikleri :
· İyi mekanik özellikler,
· Al2O3 ve BeO seramiklerine göre daha yüksek eğilme mukavemeti,
· Yüksek sıcaklık ve korozyon direnci.
· İyi elektriksel yalıtım özellikleriyle birlikte yüksek ısı iletkenliği.
· Çok sayıda erimiş tuza maruz kaldığında olağanüstü stabilite.
· En az 1500°C’ye kadar termal stabilite
· Yüksek sıcaklık aralığına kadar uzanan uygun mekanik özellikler.
· Düşük termal genleşme ve termal şoka karşı direnç.
· Özel optik ve akustik özellikler.
· İyi dielektrik özellikler
Tipik Uygulamalar
· Yarı iletken ekipman için bileşenler
· IC paketleme
· Termal modül alt katmanı
· Yüksek güçlü transistör modülü alttaş
· Yüksek frekanslı cihaz alttaş
· Tristör Modülleri için ekzotermik yalıtım levhası
· Yarı iletken lazer, ışık yayan diyot için sabit alt tabaka (LED)
· Hibrit entegre modül, ateşleme cihazı modülü
· Yapısal seramiklerin sinterlenmesinde kullanılır
· Metal Eritme için AlN Pota
· Birçok fiziksel ve Kimyasal proses için Alttaş Malzemesi
· Isı emiciler ve ısı yayıcılar
· Elektrik izolatörleri
· Isı Homojenizatör ve ısı dağıtıcı Parçaları
· Yüksek Sıcaklık Fikstürleri
Zirkonya (ZrO2) seramiği, seramiğin en temel özelliği olan yüksek kırılganlığın aksine sertliği, yüksek kırılma tokluğu ve yüksek korozyon direnci ile güçlü bir endüstriyel seramiktir.
Bu özelliklerinden dolayı bazen “seramik çeliği” olarak da anılır. Zirkonya Seramikleri, tüm gelişmiş seramik malzemeler arasında oda sıcaklığında en yüksek tokluğa ve dayanıklılığa sahiptir.
Temel Özellikler
· Yüksek Mekanik Mukavemet
· Mükemmel Aşınma Direnci
· İyi Yüzey Son İşlemi
· Yüksek Kırılma Tokluğu
· Düşük ısı iletkenliği
· Yüksek yoğunluk
Tipik Uygulamalar
· Pompalar, pistonlar ve gömlekler
· Hassas küresel vana bilyaları ve yatakları
· Kesici Bıçaklar, Bıçaklar,
· Kaynak pimleri
· Fiber optik yüksükler ve manşonlar
· Rulmanlar ve makaralar
· Seramik kılavuzları
Zirkonyum Oksit Çeşitleri:
· Y-TZP (Beyaz, Siyah, Mavi)
· Mg-PSZ (Sarı renk)
· ZTA (Zirkonya ile sertleştirilmiş alümina)
Silisyum nitrür (Si3N4), yüksek kırılma dayanıklılığına ve mükemmel termal şok direncine sahip bir bileşiktir. Mükemmel termal şok direncine sahiptir.
Düşük yoğunluk, yüksek mukavemet, düşük ısıl genleşme, iyi korozyon direnci, düşük ısı iletkenliği, yüksek aşınma direnci ve ısıl gradyan gibi özelliklere sahiptir.
Bu, onu en zorlu endüstriyel uygulamalardaki en zorlu koşullara dayanabilen mükemmel bir malzeme haline getirir. Son olarak silisyum nitrür dökümhanelerde, elektronikte, otomotivde ve havacılık alanlarında kullanılmakta olup koyu gri ve siyah renktedir.
Temel Özellikler
· Geniş bir sıcaklık aralığında yüksek mukavemet
· Yüksek kırılma tokluğu
· İyi eğilme mukavemeti
· Yüksek sertlik ve aşınma direnci
· İyi termal şok direnci
· İyi kimyasal korozyon direnci
· Hafif – Düşük yoğunluk
· Düşük termal genleşme
· İyi oksidasyon direnci
Silisyum Nitrür Tipik Uygulamaları
· Dönen rulman bilyaları ve makaraları
· Kesici takımlar
· Motor bileşenleri
· Kaynak ve sert lehimleme mastarları
· Türbin kanatları, kanatlar, kovalar
· Metal boru şekillendirme ruloları ve kalıpları
· Hassas miller
· Kaynak pozisyonları
· Termokupl kılıfları ve tüpleri
Silsyum Nitrür Çeşitleri
· Reaksiyona Bağlı Silisyum Nitrür (RBSN)
· Sinterlenmiş Reaksiyona Bağlı Silikon Nitrür (SRBSN)
· Gaz Basıncı Sinterlenmiş Silisyum Nitrür (GPSN)
· Sıcak Preslenmiş Silisyum Nitrür (HPSN)
· Sıcak İzostatik Preslenmiş Silikon Nitrür (HIP-SN)
Silisyum karbür, silisyum ve karbon atomlarından oluşan en hafif, en sert ve en güçlülerden biridir. Korozyona ve aşınmaya en dayanıklı seramiktir.
Temel Özellikler
· Yüksek sertlik ve aşınma direnci
· Yüksek Kimyasal Direnç, Mükemmel Termal
· Korozyona dayanıklı
· Hafif – Düşük Yoğunluk
· Yüksek Sıcaklık Dayanımı
· Düşük termal genleşme ve yüksek termal iletkenlik
· Mükemmel termal şok direnci
· Kimyasal İnertlik
Silisyum Karbür Uygulamaları
· Mekanik Salmastra, rulmanlar, Burçlar
· Yüksek Sıcaklık Dayanımlı Parçalar
· Nozullar
· Küresel vana parçaları
· Isı eşanjörleri
· Sabit ve hareketli türbin bileşenleri
· Pistonlar
Silisyum Karbür İçeren Ürünler
· Aşındırıcı Malzemeler
· Seramik Kaplamalar
· Elektronik Bileşenler
· Seramik Rulmanlar
· Seramik Filtreler
· Isıya dayanıklı malzemeler
Gözenekli seramikler, yapısında çok sayıda hava dolu, düz ve tek yöne doğru yönlendirilmiş küçük gözenekler bulunan seramiklerdir. Hava dolu gözenekleri nedeniyle diğer seramiklere göre daha hafif olmasının yanı sıra ısı kapasitesi ve ısı iletkenliği de son derece küçüktür.
Ancak diğer seramiklerle aynı mukavemete, sertliğe, ısı direncine ve kimyasal stabiliteye sahiptirler. Son olarak gözenek boyutu, konfigürasyonu ve gözenekliliği, çok çeşitli işlevsel ihtiyaçlara uyacak şekilde kontrol edilebilir.
Gözenekli Sermiklerin Uygulamaları
· Seramik Vakumlu Aynalar
· Seramik Filtreler
· Seramik Difüzörler
· Seramik Havalı Rulmanlar
· Seramik Geçirgen Yüzeyler
· Seramik Dispersiyon Medyası
· Seramik Kül İşleme
· Seramik Emme Medyası
· Seramik Akışkan Yatak Plakaları
· Seramik Özel Sparger’lar
· Seramik Havalandırmalar – Havalandırmalar
Seramik metalizasyon, seramik alttaş yüzeyine bir metal tabakasının kaplandığı bir işlemdir. Diskler, halkalar, silindirler ve kesiciler gibi düz, silindirik ve karmaşık seramik gövdeler üzerine metalize edilebilir. Moly-Manganez, metalizasyon için kullanılan tipik baz kaplama malzemeleridir.
Metallize Seramik Çeşitleri :
· Seramik + Mo/Mn + Ni
· Seramik + Mo/Mn + Ag
· Seramik + Mo/Mn + Au
· Seramik + Ag baskı
Metallize Seramiklerin Uygulamaları:
· Seramik Geçiş izolatörleri,
· Seramik Başlıklar,
· Seramik Yüksek güçlü prizler,
· Seramik Yalıtım diskleri,
· Seramik İzolatör halkaları ve silindirleri,
· Seramik Çöktürücü ürünleri,
· Seramik Güç anahtarları,
· Seramik Traveling wave tüpleri,
· Seramik Vakum kesiciler,
· Seramik Güç hattı tüpleri,
· X-ışını Seramik tüpleri
İşlenebilir cam seramikler hem cam hem de seramik malzemelerin özelliklerini taşıyan çok yönlü bir malzemedir. Metal kadar iyi işlenebilirlik sağlar ve tornalanabilir, frezelenebilir, planyalanabilir, taşlanabilir, delinebilir, kesilebilir ve kılavuz çekilebilir.
Ayrıca yalıtım, gözeneksiz, yüksek/düşük sıcaklığa dayanıklı, asit ve alkaliye dayanıklı ve termal darbelere dayanıklı avantajlara da sahiptir. İşlenebilirlik açısından işlenmesi zor olan alüminyum oksit ve bor nitrür seramiklerinin yerini alabilir.
Temel Özellikler
· Çok hassas işleme toleransları
· Normal metal işleme takımlarıyla işlenebilir
· Elektrik izolatörü
· İşleme sonrası pişirme gerektirmez
· Düşük ısı iletkenliği
İşlenebilir Cam Seramiklerin Bazı Fiziksel Özellikleri:
· Magnetic susceptibility ≤1.2×10-6
· Dielectric constant 6～7
· Breakdown voltage ≥15 KV/mm
· Flexural strength ≥108Mpa
· Fracture Modulus 15000bf/in2
· Impact toughness ≥ 3.8 KJ/m2 Knoop
· Hardness 176～343 kg/mm2
· Volume density 2.5～2.8 g/cm3
· Range of operating temperature -200～+1000℃
· Thermal expansion coefficient ≤94×10-7 /K
· Thermal conductivity ≥ 1.7 W/m·K
İşlenebilir Cam Seramiklerin Uygulamaları :
· Elektronik/Yarı İletkenler
· Hassas bobin oluşturucular
· Yüksek gerilim izolatörleri
· Lazer Uygulamaları
· Yüksek Vakum Uygulamaları
