Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

1. A kerámiák gyártása Hagyományos kerámiák, az üveggyártás GlassTypical composition (wt%)Typical uses Soda-lime glass70SiO 2, 10CaO, 15Na 2 OWindows,

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "1. A kerámiák gyártása Hagyományos kerámiák, az üveggyártás GlassTypical composition (wt%)Typical uses Soda-lime glass70SiO 2, 10CaO, 15Na 2 OWindows,"— Előadás másolata:

1 1. A kerámiák gyártása Hagyományos kerámiák, az üveggyártás GlassTypical composition (wt%)Typical uses Soda-lime glass70SiO 2, 10CaO, 15Na 2 OWindows, bottles, etc.; easily formed and shaped Borosilicate glass80SiO 2, 15B 2 O 3, 5Na 2 OPyrex; cooking and chemical glassware; high-temperature strength, low coefficient of expansion, good thermal shock resistance CaO Na 2 O Viszkozitás csökkentés mechanizmus: SiO 2 -láncok széttördelése A megmunkálás alapja:Q: viszkózus folyás aktiválási energiája folyási sebesség: (η) -1

2 Az üvegátalakulás és a kristályosodás közötti különbség Termodinamikai állapotjelzők és függvények változása az üvegátalakulás során. G 1 ill. G 2 különböző hűtési sebességekkel előállított üvegek. T v, H, S Tg 2 Tg 1 G 1 (v 1 ) G 2 (v 2 ) kristályos olvadék v 1 >v 2 T olv

3

4

5 préselés hengerlés síköntés formaöntés fúvás hőkezelés: feszültségmentesítő nagyobb η –t igényel alacsonyabb η –t igényel

6

7

8

9

10 A cement története Egyiptom, Görög, Római kori épületek anyaga (>2000 év) Jelenkori cement: 1824-től (Portland): CaO+SiO 2 keverék agyag ahol A=Al 2 O 3, C=CaO, S=SiO 2

11 A portland cement szerkezete és kötési mechanizmusa

12

13 A beton

14 Fázisdiagramok a kerámiákban

15

16 Alumínium forrasztása NOCOLOK fluxszal

17

18 Műszaki kerámiák oxid alapú (Al, ZrO 2 alapú) nitrid alapú (Si 3 N 4 ) karbid alapú (B, Si-karbid) A legismertebb típusok és legfontosabb tulajdonságaik: Cementált karbid Szinterelt alumíniumoxid Al 2 O 3 -TiC kompozit Szialon Keménység (GPa)12,3-15,115,3-15,917,0-17,412,2-15,2 Olvadáspont (°C) (TiC)szétesik Hőtágulási eh. (10 -6 K -1 )4,7-5,27,57,63,2 Young modulus (GPa) Hajlítószilárdság (MPa) Szívósság (MN/m 3/2 )2,2-2,53,1-3,53,6-5,2 Sűrűség (kg/dm 3 )12,0-15,13,8-3,94,2-4,33,35

19 Kerámiák gyártástechnológiai lépései általában 1.a kerámia-por alapanyagának előállítása, ill. egyéb anyagok előállítása 2.formázás, a kívánt munkadarab kormájának kialakítása 3.a porszemcsék közötti kötés létrehozása 4.kikészítés

20

21 Szinterelés

22

23 T szinterelés  2 / 3 T olvadáspont A sűrűségváltozás idő- és hőmérsékletfüggése: a: szemcseméret C: konstans Q: aktiválási energia

24 A szinterelési folyamat hajtóereje a felületi energia csökkentése: pl.: 1μ-os Al 2 O 3 por esetén 10 cm 3 anyag felülete ≈ 1000 m 2, a határfelületi energia pedig kb. 1 kJ.

25 Kerámiák összekötése egymással és csatlakoztatása más anyagokhoz

26

27

28

29 A kerámiákból készült szerkezeti elemek tervezésének szempontjai, és a felhasználásuk alapelvei A gyártási technológia ill. az alapanyag gondos megválasztása (a célnak megfelelő tulajdonságok, + költségek figyelembevételével). Olyan gyártási technológia és méretezés kívánatos, amellyel az utómegmunkálások a minimálisra csökkenthetők. Ennek ellenére az utómegmunkálások (köszörülés, lézeres megmunkálás, stb. nem zárhatók ki a technológiából, pl. motor vagy gázturbina alkatrészek). Alkalmazáskor kerülni kell a pontszerű terheléseket. A terhelés átadásának helyén felületszerű kiképzésekkel minimalizálni kell a fellépő feszültségeket. Célszerű az éles sarkok, nagy méretváltozások kerülése. Minimalizáljuk a termikus feszültségeket. Használjuk lehetőleg a legkisebb keresztmetszetet, az alkatrészeket lehetőleg bontsuk egyszerűbb elemekre.

30 Az alkatrészek méretét minimalizáljuk (a kerámiák repedéseloszlása miatt a szilárdság a méret függvénye, ezért a kisebb méretű alkatrészek megbízhatóbbak). Kerüljük az ütközéses igénybevételeket (ahol ez nem lehetséges, kis szögű ütközéseket tervezzünk). Az alkatrészek megmunkálása gondos legyen (az alkatrészek szilárdságát csökkentő repedések gyakran a felületen ill. a felület közelében keletkeznek a megmunkálások során).

31

32 Magas hőmérsékletű, vagy hőlökési igénybevételekre alkalmas kerámiák gyártása tradicionális kerámiák műszaki kerámiák Mindkét kerámiatípus gyártási technológiája tartalmaz közös elemeket, alapelveket. A magas olvadáspont miatt, valamint a ridegség következtében a kerámiáknál nem jöhet szóba az ún. másodlagos megmunkálás olyan mértékben és értelemben, mint a fémeknél ill. ötvözeteknél (hideg- vagy meleghengerlés, kovácsolás). A költséges mechanikai megmunkálás miatt a munkadarab közelítően végleges méretű előállítására van szükség, erre alkalmas technológiai műveletek kialakítása szükséges, ezért a kerámiák gyártásában nagy szerepet játszanak az ún. porkohászati eljárások.

33 Kerámiák a gépkocsigyártásban 1.Az üveg 2.Gyújtógyertyák szigetelő eleme 3.Katalizátor hordozó alapanyaga (fejlesztés 1970-től) követelmények: nagy felület, hőmérsékletstabilitás és hőlökéstűrés porlódással szemben ellenállóképesség alapanyag: kordierit (Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 ) 4.Kerámiaszenzorok: a gépkocsikban alkalmazott legfontosabb szenzorok: - gázösszetétel, - nyomás, - hőmérséklet, - sebesség, - feszültség, - gyújtási pozíció.

34 Pl. nyomásérzékelő szenzor: a kerámia itt kapacitív elem, alumíniumoxid alap. Miért kerámia? → nagy hőstabilitás Piezoelektromos anyagok: Pb-Zr- titanát (dinamikus nyomásmérés az égéstérben) Oxigénszenzor: O 2 -üzemanyag arány ellenőrzése, anyaga: TiO 2, működési elve: rezisztometria.

35

36

37


Letölteni ppt "1. A kerámiák gyártása Hagyományos kerámiák, az üveggyártás GlassTypical composition (wt%)Typical uses Soda-lime glass70SiO 2, 10CaO, 15Na 2 OWindows,"

Hasonló előadás


Google Hirdetések