С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы

I I Б Ө Л І М
КЕРАМИКАЛЫҚ, КОМПОЗИЦИЯЛЫҚ 
ЖӘНЕ ҰНТАҚТЫ МАТЕРИАЛДАР 
9 Т А Р А У
КЕРАМИКАЛЫҚ МАТЕРИАЛДАР 
9.1. Керамиканың керамикалық технологиясы және жіктелуі 
Керамика негізгі материалдарға қатысты көрсететін айқындаушы əсер деңгейі мен 
бəсекеге қабілеттілігі өнеркəсіптік өнімге жатады. Бұл əсері жақын болашақта да сақталады. 
Керамика игеру өндірісі 1960-шы жж. соңында материалтанудағы революция болды. Қысқа 
уақыт ішінде керамика жалпы пікірі бойынша, металдар мен полимерлерден кейін үшінші
өнеркəсіптік материал болды. 
Керамика металдармен салыстырғанда арналған материалдарды пайдалану жəне жоғары 
температураларда қолданғанда бірінші бəсекеге қабілетті болатын. 
Негізгі керамикалық материалдарды əзірлеушілер жəне өндірушілер АҚШ жəне 
Жапония болып табылады. Керамиканың сипаттамалары мен негізгі түрлері 9.1 кестеде 
көрсетілген. Зерттеу жүргізілген Ұлттық бюро стандарттары АҚШ көрсеткендей, 
керамикалық материалдардың пайдалануы 2000 ж. жүзеге асыруға ресурстарды ел көлемінде 
3 млрд ақш доллар үнемдеуге мүмкіндік берді . Күтілген үнемдеуге қол жеткізілді, ең 
алдымен пайдалану есебінен көлік қозғалтқыштарының бөлшектері, қыштан жасалған 
керамикалық материалдарды кесумен өңдеу жəне оптокерамика ақпаратты беру үшін 
қолданылды. Басқа тікелей үнемдеу керамиканы қолдану тапшы металдардың шығынын 
төмендетуге мүмкіндік береді: титан жəне тантал конденсаторлар, вольфрам жəне кобальт
кескіш аспаптарда, кобальт, хром жəне никель жылу қозғалтқыштарында шығынды 
төмендетеді. 
Керамикалық технологиясы мынадай негізгі кезеңдерді көздейді: алу бастапқы ұнтақтар, 
топтастыру ұнтақтарын немесе жинақы материалдарды дайындау, оларды өңдеу мен 
бұйымдарды бақылау. Өндіру кезінде жоғары сапалы керамика бастапқы материалдардың 
ұнтақтар бөлшектерінің мөлшері 1 мкм жоғары бірқалыпты құрылымын пайдаланады. Үлкен 
энергия шығынын жəне негізгі кезеңдерінің бірі керамикалық технологиясын алу үдерісі 
осындай жоғары дəрежелі төзімді талап етеді . 
Бастапқы ұнтақтардың алынуы механикалық жол борлы денелер көмегімен жүргізіледі, 
сондай-ақ майдаланған материалдың сұйық күйде шашырату арқылы алынады, беттерде 
келген бу-газ фазасын суықта тұндыру, 
356 

виброкавитациалық əсерінен бөлшектер тұрған сұйықтықтың көмегімен өздігінен жоғары 
температуралық синтез жəне басқа да əдістермен таралады. Жоғарғы майда тартылған ұн 
үшін (бөлшектер кемінде 1 мкм) атауы неғұрлым перспективалы вибрациялық диірмендері 
немесе аттриторлары. 
Шоғырландыру керамикалық материалдар формалау жəне күйдіру процестерінен тұрады. 
Негізгі үш топтары əдістерін қалыптау боып бөлінеді: 
• престеу əсерінен қысатын қысым кезінде, тығыздау ұнтақ азайту есебінен кеуектілік 
жүреді; 
• тез тұтанатын қалыптау шыбықтарды сығады жəне құбырларды арқылы мундштук 
(экструзия) қалыптық массалардың пластификаторлармен, олардың тұрақсыздығы ұлғайтады; 
• шликерлі құю жұқа қабырғалы бұйымдар кез-келген күрделі пішінді дайындау үшін, ол 
кезде сұйық суспензия ұнтақтарды қалыптау үшін қолданады. 
Престеу кезінен көшу пластикалық қалыптау жəне шликерлі күрделі формалы 
бұйымдарды құю шығару мүмкіндігі ұлғаяды, алайда, үдеріс-бұйымдарды кептіру күрделене 
түсуде жəне жою пластификаторларды керамикалық материал. Сондықтан да бұйымдарды 
дайындау үшін салыстырмалы түрде қарапайым нысанын басымдық беріледі прессті, ал 
неғұрлым күрделі —шликерлі экструзия құю. 
Жекелеген бөлшектердің ұнтақтары монолитке айналады, бұл ретте түпкілікті керамика 
қасиеттері қалыптастырылады. Жентектеу үдерісі азаюымен қатар кеуектілігін жəне 
отырғызуы жүреді . 
Жентектеу кезінде атмосфералық қысым үшін пештер қолданады, изостатикалық 
престеу ыстық қондырғы құрады (газостаттар), престеу жəне ыстық престеу күші 1 500 кН 
дейін престейді. Температурасы күйежентектеу құрамына 2 000... 2 200 °С байланысты болуы 
мүмкін. 
Біріктірілген шоғырландыру əдістері жиі қолданады, күйдіру кезінде үйлестіретін 
қалыптау, ал кейбір жағдайларда — синтез пайда болатын қосылыстар бір мезгілде 
күйдірумен пайда болады. 
Керамиканы өңдеу жəне бақылау негізгі құрамдас бөлігі балансында құны керамикалық 
бұйымдар болып табылады. Кейбір деректер бойынша, құны мен бастапқы материалдарды 
шоғырландыру 11% - ға құрайды (металл үшін 43 %), 38 % өңдеуге тура келеді (металл үшін 
43 %), ал бақылау 51 % (металдар үшін 14 %). Негізгі əдістері термиялық өңдеу жəне 
өлшемдік өңдеу бетінің керамика өңдеуі жатады. Кристалдану арасында əйнек фазалары 
керамика термиялық өңдеу мақсатында жүргізіледі. 
357 

жүктеу/скачать 8,95 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: