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實(shí)驗室制備和檢測先進(jìn)陶瓷的解決方案

德國Retsch（萊馳） 2025-01-10 | 閱讀：859

關(guān)于先進(jìn)陶瓷陶瓷

陶瓷是一類由無機(jī)非金屬材料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)（或類似過程）制成的材料,。它們通常是由天然的粘土、各種礦物質(zhì)以及經(jīng)過精細(xì)加工的粉末制成的,。陶瓷材料根據(jù)其成分和制造工藝的不同,，可以分為傳統(tǒng)陶瓷和先進(jìn)陶瓷兩大類：其中，傳統(tǒng)陶瓷主要包括日常生活中常見的瓷器,、磚塊,、瓦片等,，主要由粘土礦物（如高嶺土）、長石和石英等自然原料制成,。這些材料在高溫下燒結(jié),，主要用于制作餐具、裝飾品,、建筑材料等,；先進(jìn)陶瓷，也稱為工程陶瓷或高性能陶瓷,，因其卓越的物理,、化學(xué)和生物學(xué)性能而在許多高科技領(lǐng)域中得到應(yīng)用。先進(jìn)陶瓷可以根據(jù)其成分和性能被分為幾大類,，并且它們各自有著不同的制備工藝,。

氧化物陶瓷：主要包括氧化鋁（Al2O3）、氧化鋯（ZrO2）等,，主要用于刀具,、生物醫(yī)用植入物、絕緣體等,。非氧化物陶瓷：包括氮化物（如氮化硅Si3N4,、氮化鋁AlN）和碳化物（如碳化硅SiC、碳化鎢WC）,。主要用于耐高溫結(jié)構(gòu)部件,、耐磨部件、半導(dǎo)體設(shè)備等,。
復(fù)合陶瓷：結(jié)合了兩種或兩種以上不同陶瓷材料,，或陶瓷與金屬等其他材料的復(fù)合材料。主要用于裝甲防護(hù),、切削工具,、汽車制動系統(tǒng)等。
壓電陶瓷：如鈦酸鉛（PbTiO3）,、鈦酸鋯鉛（PZT）等,，能夠在電場作用下產(chǎn)生形變（壓電效應(yīng)）。主要用于傳感器,、驅(qū)動器,、聲表面波設(shè)備等。
生物陶瓷：如氫氧化磷鈣（羥基磷灰石）,、生物活性玻璃等,，具有良好的生物相容性,。主要用于骨科植入物,、牙科修復(fù)材料等,。

先進(jìn)陶瓷的制備一般都要經(jīng)過配料、成型和燒結(jié)三道工序,。有些情況下,，對原料粉體有特殊的要求，如粉體的成分,、純度,、粒度和形狀等，需要進(jìn)行粉體制備,。

（先進(jìn)陶瓷材料的制備工藝流程）

在上述步驟中,，粉末制備是先進(jìn)陶瓷生產(chǎn)的首要步驟，目的是獲得高純度,、均勻粒徑的陶瓷原料粉末,。這一步驟可以通過化學(xué)法或物理法來實(shí)現(xiàn)；成形過程是將制備好的粉末加工成期望形狀的過程,，常見的成形方法包括干壓成型,、等靜壓成型、注塑成型,、擠壓成型等,；對于注射成型和擠出成型等涉及到有機(jī)粘結(jié)劑的成形方法，成形后需要通過熱處理或化學(xué)方法去除粘結(jié)劑,，以避免燒結(jié)過程中產(chǎn)生缺陷,；燒結(jié)是先進(jìn)陶瓷制備中的關(guān)鍵步驟，通過高溫處理使粉末顆粒相互結(jié)合,，形成致密的陶瓷體,。

弗爾德儀器在實(shí)驗室研發(fā)制備和檢測陶瓷材料上的應(yīng)用

弗爾德儀器在實(shí)驗室制備和檢測先進(jìn)陶瓷材料上有廣泛的應(yīng)用，從粉末處理與混合到排膠燒結(jié)再到成分檢測和對結(jié)構(gòu)陶瓷進(jìn)行力學(xué)性能測試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)均有應(yīng)用,。

Emax 500高能球磨儀

更精細(xì) 更控溫更高效

高能球磨儀Emax,，運(yùn)行過程利用摩擦力和碰撞力結(jié)合，在短時間能迅速研磨樣品,，rpm可達(dá)2000,。相比常用的行星式球磨儀，實(shí)驗顯示Emax的時間明顯更少,，不僅如此,，最后的結(jié)果也顯示轉(zhuǎn)化率更高，無定形態(tài)更少,、發(fā)熱結(jié)塊現(xiàn)象也更少,。

Camsizer X2圖像分析儀器

所見即所得信息更豐富

對于增材制造，需要的樣品顆粒球形度好且粒度分布均勻,、較窄,，以形成光滑,、均勻的粉末層，確保準(zhǔn)確燒結(jié),，譬如平均顆粒粒徑通常在10-50 μm之間,，過大顆粒或非常不規(guī)則的顆?？赡軙?dǎo)致成品缺陷,。Camsizer X2不但可以精確地檢測到這些樣品顆粒，甚至可以輕易識別缺陷顆粒,，對增材制造的粉末質(zhì)量控制大有裨益,。

HTK空氣排膠燒結(jié)爐

卡博萊特蓋羅——排膠燒結(jié)助力成型

在對氧化鋁或氧化鋯等氧化物陶瓷進(jìn)行排膠時，可在空氣的情況下對有機(jī)物進(jìn)行熱力排膠,。對于非氧化物陶瓷,，則需要持續(xù)的惰性氣體流進(jìn)行排膠。

高頻爐和感應(yīng)爐

埃爾特——成分測試標(biāo)準(zhǔn)判定

Eltra特有的專利雙爐元素分析儀 CS-d可用于碳硫元素分析,，帶感應(yīng)爐和電阻爐的燃燒分析儀支持總碳和游離碳分析,，可用于碳化硅的成分分析。

Qness60A+ EVO顯微硬度計

顯微硬度計：一機(jī)實(shí)現(xiàn)硬度測試+顯微分析

顯微硬度計試驗力范圍從0.25g-62.5kg, 帶八位轉(zhuǎn)塔,，可實(shí)現(xiàn)全自動無人測試與循環(huán)分析,。

總之，弗爾德集團(tuán)的高性能儀器和設(shè)備通過優(yōu)化陶瓷材料的前端處理過程,，間接提升了燒結(jié)后材料的性能和應(yīng)用效果,。在先進(jìn)陶瓷制備領(lǐng)域，從原料處理到成形,，弗爾德的技術(shù)和產(chǎn)品都發(fā)揮著關(guān)鍵作用,。

弗爾德（上海）儀器設(shè)備有限公司隸屬全球技術(shù)領(lǐng)先者-弗爾德集團(tuán)旗下，提供最先進(jìn)的樣品處理與分析設(shè)備及解決方案,。

旗下六大品牌：德國Retsch（萊馳）粉碎,、研磨、篩分設(shè)備,，德國Microtrac MRB（麥奇克萊馳）多功能粒度粒形分析儀,，Carbolite?Gero（卡博萊特?蓋羅）烘箱、高溫烘箱,、箱式馬弗爐,、灰化爐、管式馬弗爐,、氣氛馬弗爐,、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐，Eltra（埃爾特）碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,，QATM（奧德鎂）切割機(jī),、鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī),、硬度計,，Erwek (艾維卡) 藥品藥劑測試設(shè)備,。

服務(wù)于全球無數(shù)實(shí)驗室,、制造商和科研機(jī)構(gòu)，是客戶最忠實(shí)的合作伙伴,。弗爾德致力于和客戶共同進(jìn)步成長,，為客戶提供有效可靠的產(chǎn)品、流程和工藝方法,，使其能夠更安全,、更高效、更持久地發(fā)展業(yè)務(wù),。我們希望通過不懈努力,，不斷推動技術(shù)進(jìn)步，使世界變得更加健康和安全,。