Aktualności

4. CERAMIKA W KOMPOZYTACH


Pomyślne wykorzystanie elementów ceramicznych zawsze zależy od dokładnej znajomości parametrów aplikacji i sytuacji montażowej. Oprócz obciążeń termicznych i mechanicznych działających na materiał, ważne jest aby wiedzieć, w jaki sposób materiał ceramiczny zintegrowany jest z ogólną konstrukcją.

4.1 METODY ŁĄCZENIA NA WCISK


Metoda łączenia ceramiki z metalami poprzez pasowanie termokurczliwe, stosowana jest wszędzie tam gdy to możliwe, ponieważ zapewnia ona dużą niezawodność w warunkach operacyjnych  przy stosunkowo niewielkim nakładzie technicznym. W indywidualnych przypadkach wprowadzenie dodatkowej plastycznej warstwy pośredniej pomiędzy ceramiką a metalem np. złota lub cyrkonu, gwarantuje trwale uszczelnione złącze. Jako typowy przykład tej metody łączenia przedstawiono pierścień blokujący w maszynach do formowania wtryskowego (Zdjęcie 7) wykonany z tlenku cyrkonu (rodzaj materiału: FRIALIT FZM) wciśnięty skurczowo w stal.



Zdjęcie 7 Pierścień blokujący z tlenku cyrkonu FRIALIT FZM i stalowej tulei zewnętrznej

Wewnętrzne badania wykazały, że wytłoczenie materiału ceramicznego wciśniętego termokurczliwie w  stalowy pierścień o średnicy 19 mm i długości 17 mm, wymaga użycia siły wynoszącej co najmniej 25 kN, w temperaturze pokojowej.

4.2 METODY ŁĄCZENIA SPOIWEM


4.2.1 KLEJENIE KLEJAMI ORGANICZNYMI


Tę technikę wykorzystuje się głównie do zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości łączeń w temperaturze pracy około 150 °C oraz wtedy, gdy nie mogą być zastosowane łączenia na wcisk, na przykład ze względów konstrukcyjnych. Wytrzymałość na ścinanie tych kompozytów wynosi 50 MPa w temperaturze pokojowej w przypadku użycia szczególnych klejów organicznych w połączeniu z odpowiednią pod względem przyczepności konstrukcją.

Jednym z typowych produktów wykonanych przez łączenie klejem jest tłok pompy wykonany z ceramiki Al2O3 (rodzaj materiału: FRIALIT F99.7) połączonej ze stalą nierdzewną (Zdjęcie 8).



Zdjęcie 8 Tłok pompy z tlenku glinu FRIALIT F99,7 klejonym ze stalą nierdzewną

4.2.2 LUTOWANIE PRZY UŻYCIU LUTÓW SZKLANYCH


Ta technika łączenia opiera się przede wszystkim na zastosowaniu lutów szklanych o rozszerzalności cieplnej dopasowanej do rozszerzalności ceramiki, ponieważ szkło nie wykazuje metalicznych właściwości ciągliwości. Dzięki tej metodzie z łatwością można uzyskać łączenia ceramiki z ceramiką o wytrzymałości 100 MPa w temperaturze pokojowej.

Obecna technologia ogranicza maksymalną temperaturę pracy szklanych łączeń ceramiki z ceramiką do 1100 °C w powietrzu. Zdjęcie 9 pokazuje przykład konstrukcji, która używana jest na tym poziomie temperatury.



Zdjęcie 9 Generator ozonu wytworzony przez lutowanie szkłem ceramiki FRIALIT F99,7

4.2.3 WSPÓŁSPIEKANIE I ZGRZEWANIE DYFUZYJNE


Technika współspiekania stosowana jest na przykład w produkcji cel pomiarowych przepływomierzy elektromagnetycznych. Elektroda z cermetu i platyny łączona jest z ceramiką zapewniając szczelność w wysokiej próżni. Dla rurowej celi pomiarowej wykonanej z tlenku cyrkonu FRIALIT FZM z cermetowymi elektrodami w środkowej części,  przy ciśnieniu wewnętrznym 60 bar uzyskuje się szczelność <10-10 mbar · l / stosując Hel jako gaz testowy. Do wywołania pęknięcia celi pomiarowej przedstawionej na Zdjęciu 10 użyte musi być ciśnienie > 1000 bar. Części, rozrywane w takich badaniach nie wykazują żadnych przeważających pęknięć w obszarze elektrod z cermetalu co dowodzi, że w tym obszarze dominują niskie naprężenia.



Zdjęcie 10 Cela pomiarowa z tlenku cyrkonu FRIALIT FZM do przepływomierzy elektromagnetycznych

Czasami elementy z czystej ceramiki wymagają struktury, która ze względu na wysoki stopień skomplikowania może być wyprodukowana jedynie przy użyciu  stosunkowo trudnych i kosztownych metod. Jeśli dany element wymaga stałego łączenia elementów z tego samego materiału ceramicznego możliwym rozwiązaniem jest zgrzewanie dyfuzyjne. Tą techniką wyprodukowano wirnik pompy z FRIALIT F99,7 przedstawiony na zdjęciu 11.



Zdjęcie 11 Zgrzewany dyfuzyjnie wirnik pompy z czystego tlenku glinu FRIALIT F99,7

4.2.4 LUTOWANIE LUTAMI METALICZNYMI


W przypadku złożonych aplikacji w urządzeniach elektrycznych i instalacjach technicznych, wymagania nałożone na komponenty metal-ceramika to często połączenie wysokiej zdolności izolacyjnej materiału ceramicznego i wysokiej szczelności w próżni z wysoką wytrzymałością mechaniczną w temperaturze powyżej 500 °C. Od ponad 60 lat łączy się ceramikę alundową Al2O3 z różnymi typami metali.



Zdjęcie 12 Klasyczne lutowane przepusty do UHV z tlenku aluminium FRIALIT F99,7

4.2.5 LUTOWANIE METODĄ MoMn


Klasyczna technologia produkcji przepustów elektrycznych i elementów izolacyjnych o właściwościach opisanych powyżej, opiera się  na metodzie molibden-mangan, która została opracowana w pierwszej połowie ubiegłego stulecia. Punktem wyjściowym dla tej metody jest mieszanina proszkowa składająca się z molibdenu, manganu i dodatków krzemianowych, która przekształcana jest do postaci pasty poprzez dodanie organicznego spoiwa. Dzięki regulacji lepkości tej pasty możliwe jest nakładanie jej na powierzchnię ceramiki Al2O3. Stopiony materiał utwardza się w miarę ochładzania, co w efekcie daje stale związaną warstwę ciała stałego na powierzchni ceramicznej.

Ponieważ większość komercyjnie dostępnych lutów beztopnikowych do lutowania próżniowego nie zwilża wystarczająco tej warstwy, jest ona na ogół dodatkowo pokrywana warstwą kilku mikrometrów niklu przy pomocy metody galwanicznej. Tak przygotowana powłoka może być przylutowana do wybranych części metalowych np. w atmosferze gazu obojętnego lub w próżni przy dostatecznie niskim ciśnieniu resztkowym. Używanym w tej metodzie lutem jest eutektyczna mieszanina  srebra i miedzi.

Zdjęcie 13 przedstawia przekrój poprzeczny przez ceramikę FRIALIT F99,7 lutowaną materiałem 1.3917 przy użyciu opisywanej metody.  Próby wytrzymałości na rozciąganie wykazały, że to łączenie materiałów ceramiki z metalami uzyskuje wartości wytrzymałości powyżej 100 MPa.


Zdjęcie 13 Przekrój poprzeczny przez ceramikę Al2O3 metalizowaną i lutowaną z metalem


4.2.6 LUTOWANIE AKTYWNE


Przez około 20 lat, materiały do lutowania o zawartości < 5% tak zwanego składnika aktywnego, takie jak Ti lub Zr, używane były do bezpośredniego lutowania ceramik Al2O3 i ZrO2 z elementami metalowymi, bez konieczności wcześniejszej, bazowej metalizacji.

Jednakże proces lutowania przy użyciu lutów aktywnych może być skuteczny jedynie gdy przeprowadza się go w próżni lub w atmosferze gazów szlachetnych.  W przeciwnym razie materiał ceramiczny nie będzie wystarczająco zwilżany przez lut w wyniku reakcji aktywnego metalu z atmosferą pieca. Wartości wytrzymałości kompozytów lutowanych aktywnie odpowiadają poziomem wytrzymałościom łączeń lutowanym twardo z wcześniejszą metalizacją. Luty aktywne nie mogą być jednak używane tak powszechnie jak standardowe luty twarde do próżni w klasycznej metodzie metalizacji Mo-Mn, ponieważ w dużym stopniu pozostają one w miejscu depozytu lutowia podczas procesu lutowania. Aby osiągnąć szczelność na poziomie <10-9 mbar · l / sek helu łączeń ceramiczno-metalowych, wypalanie lutowia musi być dokładnie kontrolowane w celu uniknięcia tworzenia się fazy kruchej.

Stosowanie lutowania aktywnego konieczne jest w przypadku ceramiki cyrkonowej ZrO2, ponieważ klasyczna metoda z wcześniejszą metalizacją nie sprawdza się dla tego rodzaju ceramiki.


Kolejna część artykułu wkrótce!



Wstecz
[ X ]

Drogi użytkowniku,

25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.

Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej firmy www.labro.com.pl w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?
Administratorami Twoich danych będziemy my: Firma Labro Technologie sp.z o.o.sp.k. z siedzibą w Krakowie ul. Czerwone Maki 55/25 NIP 676 247 94 93
O jakich danych mówimy?
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby: Komu możemy przekazać dane?
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu www.labro.com.pl udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.


Informacje ogólne:
1. Strona realizuje funkcje pozyskiwania informacji o użytkownikach i ich zachowaniu w następujący sposób:
a. poprzez dobrowolnie wprowadzone w formularzach informacje,
b. poprzez zapisywanie w urządzeniach końcowych pliki cookie (tzw. "ciasteczka"),
c. poprzez gromadzenie logów serwera www przez operatora hostingowego.
2. Użytkownik po zarejestrowaniu się na portalu zostaje zapisany do branżowej listy mailingowej, dzięki której co jakiś czas otrzymuje na podany podczas rejestracji adres e-mail
informacje branżowe. W każdej z wiadomości na jej dole znajduje się link umożliwiający wypisanie się z listy mailingowej bez jednoczesnego usunięcia konta na portalu.


Informacje w formularzach:
1. Portal zbiera informacje podane dobrowolnie przez użytkownika.
2. Portal może zapisać ponadto informacje o parametrach połączenia (oznaczenie czasu, adres IP)
3. Dane w formularzu nie są udostępniane podmiotom trzecim inaczej, niż za zgodą użytkownika.
4. Dane podane w formularzu mogą stanowić zbiór potencjalnych klientów, zarejestrowany przez Operatora Portalu w rejestrze prowadzonym przez Generalnego Inspektora Ochrony Danych Osobowych.
5. Dane podane w formularzu są przetwarzane w celu wynikającym z funkcji konkretnego formularza.
6. Dane podane w formularzach mogą być przekazane podmiotom technicznie realizującym niektóre usługi – w szczególności dotyczy to przekazywania informacji o posiadaczu rejestrowanej domeny do podmiotów będących operatorami domen internetowych, Portalów obsługujących płatności lub też innych podmiotów z którymi Operator Portalu w tym zakresie współpracuje.


Informacja o plikach cookies;
1. Portal korzysta z plików cookies.
2. Pliki cookies (tzw. „ciasteczka”) stanowią dane informatyczne, w szczególności pliki tekstowe, które przechowywane są w urządzeniu końcowym Użytkownika Portalu i przeznaczone są do korzystania ze stron internetowych Portalu. Cookies zazwyczaj zawierają nazwę strony internetowej, z której pochodzą, czas przechowywania ich na urządzeniu końcowym oraz unikalny numer.
3. Podmiotem zamieszczającym na urządzeniu końcowym Użytkownika Portalu pliki cookies oraz uzyskującym do nich dostęp jest operator Portalu.
4. Pliki cookies wykorzystywane są w następujących celach:
a. tworzenia statystyk, które pomagają zrozumieć, w jaki sposób Użytkownicy Portalu korzystająze stron internetowych, co umożliwia ulepszanie ich struktury i zawartości;
b. utrzymanie sesji Użytkownika Portalu (po zalogowaniu), dzięki której Użytkownik nie musi na każdej podstronie Portalu ponownie wpisywać loginu i hasła;
c. określania profilu użytkownika w celu wyświetlania mu dopasowanych materiałów w sieciach reklamowych, w szczególności sieci Google.
5. W ramach Portalu stosowane są dwa zasadnicze rodzaje plików cookies: „sesyjne” (session cookies) oraz „stałe” (persistent cookies). Cookies „sesyjne” są plikami tymczasowymi, które przechowywane są w urządzeniu końcowym Użytkownika do czasu wylogowania, opuszczenia strony internetowej lub wyłączenia oprogramowania (przeglądarki internetowej). „Stałe” pliki cookies przechowywane są w urządzeniu końcowym Użytkownika przez czas określony w parametrach plików cookies lub do czasu ich usunięcia przez Użytkownika.
6. Oprogramowanie do przeglądania stron internetowych (przeglądarka internetowa) zazwyczaj domyślnie dopuszcza przechowywanie plików cookies w urządzeniu końcowym Użytkownika. Użytkownicy Portalu mogą dokonać zmiany ustawień w tym zakresie. Przeglądarka internetowa umożliwia usunięcie plików cookies. Możliwe jest także automatyczne blokowanie plików cookies Szczegółowe informacje na ten temat zawiera pomoc lub dokumentacja przeglądarki internetowej.
7. Ograniczenia stosowania plików cookies mogą wpłynąć na niektóre funkcjonalności dostępne na stronach internetowych Portalu.
8. Pliki cookies zamieszczane w urządzeniu końcowym Użytkownika Portalu i wykorzystywane mogą być również przez współpracujących z operatorem Portalu reklamodawców oraz partnerów.
9. Zalecamy przeczytanie polityki ochrony prywatności tych firm, aby poznać zasady korzystania z plików cookie wykorzystywane w statystykach: Polityka ochrony prywatności Google Analytics
10. Pliki cookie mogą być wykorzystane przez sieci reklamowe, w szczególności sieć Google, do wyświetlenia reklam dopasowanych do sposobu, w jaki użytkownik korzysta z Portalu, tworzenia raportów zainteresowań i danych demograficznych' Google Analytics. W tym celu mogą zachować informację o ścieżce nawigacji użytkownika lub czasie pozostawania na danej stronie.
11.W zakresie informacji o preferencjach użytkownika gromadzonych przez sieć reklamową Google użytkownik może zrezygnować z usługi Google Analytics dla reklam displayowych i dostosować reklamy w sieci reklamowej Google za pomocą ustawień reklam dostępnych pod adresem: https://www.google.com/settings/ads/

Logi serwera:
1. Informacje o niektórych zachowaniach użytkowników podlegają logowaniu w warstwie serwerowej. Dane te są wykorzystywane wyłącznie w celu administrowania Portalem oraz w celu zapewnienia jak najbardziej sprawnej obsługi świadczonych usług hostingowych.
2. Przeglądane zasoby identyfikowane są poprzez adresy URL. Ponadto zapisowi mogą odlegać:
a. czas nadejścia zapytania,
b. czas wysłania odpowiedzi,
c. nazwę stacji klienta – identyfikacja realizowana przez protokół HTTP,
d. informacje o błędach jakie nastąpiły przy realizacji transakcji HTTP,
e. adres URL strony poprzednio odwiedzanej przez użytkownika (referer link) – w przypadku gdy przejście do Portalu nastąpiło przez odnośnik,
f. informacje o przeglądarce użytkownika,
g. Informacje o adresie IP.
3. Dane powyższe nie są kojarzone z konkretnymi osobami przeglądającymi strony.
4. Dane powyższe nie są wykorzystywane jedynie dla celów administrowania serwerem.


Udostępnienie danych:
1. Dane podlegają udostępnieniu podmiotom zewnętrznym wyłącznie w granicach prawnie dozwolonych.
2. Dane umożliwiające identyfikację osoby fizycznej są udostępniane wyłączenie za zgodą tej osoby.
3. Operator może mieć obowiązek udzielania informacji zebranych przez Portal upoważnionym organom na podstawie zgodnych z prawem żądań w zakresie wynikającym z żądania.


Zarządzanie plikami cookies – jak w praktyce wyrażać i cofać zgodę?
1. Jeśli użytkownik nie chce otrzymywać plików cookies, może zmienić ustawienia przeglądarki. Zastrzegamy, że wyłączenie obsługi plików cookies niezbędnych dla procesów uwierzytelniania, bezpieczeństwa, utrzymania preferencji użytkownika może utrudnić, a w skrajnych przypadkach może uniemożliwić korzystanie ze stron www
2. W celu zarządzania ustawieniami cookies wejdź w ustawienia przeglądarki internetowej.
Strona korzysta z cookies. Więcej w Polityce Prywatności.
OK