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#Neues aus der Industrie
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Gesinterte keramische Materialien - Gas-mischendes Management
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Der Einfluss der kundenspezifischen Atmosphären über gesinterten keramischen Materialien.
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Keramische Materialien sind die nicht-metallischen festen Verbindungen, die durch eine kristallene oder teilkristalline Struktur gekennzeichnet werden. Hart aber spröde, stark in der Kompression aber schwach im Scheren und in Spannung, gekennzeichnet durch gute chemische Untätigkeit und Hochtemperaturwiderstand, können keramische Materialien beide sein, die in der Natur gefunden werden (größtenteils Oxide) oder künstlich, um synthetisiert sind Produkte mit kundenspezifischen Eigenschaften herzustellen, die. Wegen ihrer spezifischen mechanischen, elektrischen und optischen Eigenschaften, vertreten keramische Materialien eine Familie von den Mitteln, die in einem extrem beträchtlichen Anwendungsbereich benutzt werden.
• Metallurgie
Hartmetalle, alias harte Metalle, sind eine Gruppe Keramikmaterialien, die durch eine Mischung von den Hartmetallen gekennzeichnet werden, die in einer Matrix von Kobalt eingebettet werden oder Nickel. Die physikalischen Eigenschaften der harte Metalle machen sie besonders passend für die Produktion von Schneidwerkzeugen und von Antiverschleißkomponenten.
• Elektronik
nutzen umfangreiche industrielle Industrieproduktion und R&D-Sektoren die breite Palette von den Eigenschaften aus, die auf keramischen Materialien bezogen werden. Mittel mit unterschiedlicher Mikrostruktur und/oder Zusammensetzung werden ständig entwickelt, um elektronische Geräte mit erhöhten Leistungen zu erhalten. Halbleiter, Dielektrika und ferroelectric Mittel sind Grundbestandteile für jede moderne elektronische Anwendung, aber keramische Materialien versprechen auch Substrate für die Schaffung von Halbleiterbrennstoffzellen (Stromerzeugung), von Halbleiterbauelementen (Produktion des reinen Sauerstoffes), von Supraleitern (verbesserte NMRgeräte) und von vielen anderen.
Die Herstellung von keramischen Materialien wird mit vielen fortgeschrittenen Techniken, eine von den allgemeinsten sintert erzielt.
Das Sintern ist die Techniken, die diese Anwendungsanmerkung auf passendes zum Schutzatmosphäre gerichtet wird, erfordert während des Syntheseprozesses, um zufriedenstellende Produkte zu erreichen. MCQ bietet seine Gas-Mischmaschinen-Reihen als die idealen Instrumente an, um die in hohem Grade genauen kundenspezifischen Atmosphären zu schaffen, leicht anwendbar zu R&D-Projekten, welche die Verbesserung von Sinternergebnissen anstreben.
Sintern.
Das Grundprinzip dieser Technik ist die Möglichkeit, zum von Gegenständen von den Pulvern zu schaffen und nutzt das Diffusionsphänomen aus. Der Prozess besteht, wenn er die Pulver innerhalb einer Form (formte richtig, um den gewünschten Gegenstand zu erreichen), hält und dann das System erhitzt, um die Diffusion zwischen den Pulverpartikeln zu erhöhen, um die Verschmelzung der Körner zu erzielen. Die chemischen Bindungen, die zwischen den Körnern effektiv hergestellt werden, schaffen einen neuen Festkörper von den beginnenden Pulvern. Der Heizungsprozeß fährt fort, bis die Verbindungen als zufriedenstellend gelten. Dieser Mechanismus teilt etwas Ähnlichkeiten mit dem allgemeinen „schmelzenden und Verfestigungs“ Prozess, aber die Sinterntechnik bietet etwas wahrnehmbare Vorteile an:
• Betriebstemperatur. Das Erreichen des Schmelzpunktes (m.p.), besonders mit Wolfram oder Molybdän Grundmaterialien (m.p.>2600°C) ist im Allgemeinen und häufig industriell uninteressant unangenehm. Sintervorgang tritt bei den erheblich niedrigeren Temperaturen (um Hälfte des m.p.) auf und macht das Produktionsverfahren einfacher und erschwinglicher.
• Densificationssteuerung. Der Mechanismus der Verschmelzung zwischen den Pulverpartikeln führt zu die Bildung von porösen Produkten. Densification, d.h. die allmähliche Reduzierung von der Porosität, die natürlich während des Sintervorgangs auftritt, kann gesteuert werden, indem man die Arbeitsparameter handhabt.
• Korngrößesteuerung. Das Wachstum von Körnern, ausschließlich angeschlossen mit dem Densification, ist ein anderes Phänomen beobachtete allgemein während des Sinterns. Zusammen mit der Porosität beeinflußt die Korngröße stark die chemischen und physikalischen Eigenschaften von gesinterten keramischen Materialien.
Die Vielseitigkeit dieser Technik darf Materialien mit spezifischen Eigenschaften schaffen, indem sie die Prozessbedingungen handhabt. Qualität und Eigenschaften von Endprodukten werden nicht nur durch Betriebstemperatur aber auch durch Zusätze (die Mittel gemischt mit den Pulvern in den kleinen Mengen), Funktionsdruck und die Zusammensetzung der Systematmosphäre beeinflußt. Das Betriebsklima ist ein besonders kritischer Parameter. Viele Sintervorgänge prüfen ihre Wirksamkeit mit Standardluft als Betriebsklimas, aber reine Gase oder kundenspezifische Mischungen werden häufig angefordert, um die erwünschten Ergebnisse zu erzielen.
Reine Gase.
Reine Gase stellen die Standardarbeitsbedingung für das Sintern dar. Stickstoff oder Argon normalerweise Luft ersetzen, wenn das Vorhandensein des Sauerstoffes das Prozessergebnis negativ beeinflussen kann, während reiner Sauerstoff benutzt werden kann, um Oxydationsmittelzustände extrem zu schaffen. Wenn schwere reduzierende Bedingungen erforderlich sind, kann das Sintern unter reinen Wasserstoff geleitet werden. Der starke Einfluss der Prozessbedingungen auf gesinterte Materialien führt viele Experimente, in den verschiedenen Atmosphären durchgeführt zu werden und schaltet zwischen verschiedene reine Gase, um jede mögliche Verbesserung zu überprüfen, die auf den geänderten Arbeitsparametern bezogen wird. Jedoch stellen die Wahl von reinen Gasen eine Randbedingung, besonders für R&D-Zwecke dar.
Kundenspezifische Mischungen.
Viele Literaturarbeiten, während des letzten Jahrzehnts, prüften die grundlegende Rolle der kundenspezifischen Gasgemische zu erzielten spezifischen modernen Ergebnissen. Der Gebrauch von kundenspezifischen Atmosphären erhöht groß das grundlegende Experimentieren, erhöht die Strecke der Arbeitsbedingungen und infolgedessen verbreitert das Spektrum der Eigenschaften von gesinterten Materialien.
• Sauerstoff.
Sauerstoff ist ein Schlüsselelement für Sinternexperimentieren, seine Anwesenheit, die drastisch das Endprodukt beeinflußt. Die Wirksamkeit und die Qualität von den Misch-Leitmembranen (angewendet in den Gas-/Dampftrennungen und in den katalytischen chemischen Reaktionen) und von druckelektrischen Tinten (allgemein verwendet für Druck-Sensor-Entwicklung) hängen stark von der elektrischen Leitfähigkeit ab, die mit der Regelung des Sauerstoffes % in der Sinternatmosphäre leicht moduliert werden kann. Die relative Menge des Sauerstoffes beeinflußt auch die abschließende Dichte von gesinterten Materialien, beeinflußt den Prozess von Densification, ändert die Sinterntemperatur, und Gesamt trägt zum Optimierungsprozeß der Parameter bei.
• CO, CO2, H2
Andere Gasmittel, deren chemische Eigenschaften für das Sintern ausgenutzt werden, sind Kohlenstoffoxide und -wasserstoff. Die Mischungen, die eine Kombination des Kohlendioxyds (CO2) enthalten und des Monoxydes (Co) ist für die Synthese von Spinellen (Grundmaterial für die elektrischen/akustischen Geräte) oder von metallurgischen Pulvervorbereitungen benutzt worden, während Wasserstoff im Verbindung mit Stickstoff oder Argon für verschiedenes reduzierendes Mischungsexperimentieren benutzt worden ist.
MCQ GB100.
MCQ hat neuentwickelt die Gas-Mischmaschinen-Reihe, die idealen Produkte für Management bis mit 6 Gasgemischen der Komponenten das kundenspezifische. Entworfen nach dem „Labor in einem Kasten“ Prinzip, das die sperrige Standardkonfiguration der Massenstrom-Prüfer ersetzt, die mit einem externen Steuergerät angeschlossen werden, die Gas-Mischmaschinen-Reihe sind Berufsinstrumente, die intuitive Schaffung und sofort Steuerung von gewünschten Atmosphären mit hoher Präzision (1% Genauigkeit für jeden Kanal), hoher Wiederholbarkeit (0,16% von Lesewert) und der schnellsten Antwortzeit für die setpoint Wertewandel erlauben, die auf dem Markt verfügbar sind. Gas-Mischmaschineneinstellungen und -konfigurationen können mit der MCQ-Gas-Mischer-Manager-Software leicht gehandhabt werden, zusammengerollt worden mit den Instrumenten und kompatibel mit Desktop- und Laptopfunktion mit jedem möglichem Windows, das Betriebssystem ist (abfahrend von Windows XP).
Hardware-Konfiguration.
Ein Beispiel der MCQ-Gas-Mischmaschinen-Reihenhardware-konfiguration wird im Bild dargestellt. Die Instrumente funktionieren mit den trockenen, nicht-aggressiven Gasen. Die Gasquellen können rein oder Mischungen sein (in unseren reinen Gasen des Beispiels sind der Einfachheit halber gewählt worden). Die Gasflaschen werden an die Instrumente durch 6-Millimeter-Durchmesser Rohre angeschlossen und ein Rückschlagventil ist nach jedem Grundsatz als Rückstromverhinderungsgeräte installiert. Medien jedes Gases werden durch einen engagierten Kanal der Gas-Mischmaschinen angeschlossen und gesteuert. Ein anderes 6 Millimeter-Rohr schließt schließlich die Instrumente an die sinternden Öfen an, in denen das Experiment stattfindet. EIN PC wird an die Gas-Mischmaschinen durch eine einfache USB-Verbindung angeschlossen. Alle Instrumenteigenschaften und die Gasgemischeigenschaften können, mit der Gas-Mischer-Manager-Software zu handhaben dann sein.