Де відбивається складність механічної обробки глиноземної кераміки

Кераміка з глинозему 99 відноситься до інженерної кераміки з вмістом глинозему понад 99%. Відповідно до стандарту керамічний матеріал 99 глинозему має високу твердість, міцність, низький коефіцієнт розширення, ізоляцію, зносостійкість та стійкість до корозії. Він має широкий спектр застосувань у машинобудуванні, аерокосмічній промисловості, точних приладах, нафтохімії та інших галузях.
Керамічні деталі з оксиду алюмінію зазвичай формуються методом гарячого пресування. Через деформацію та усадку, спричинені спіканням, зазвичай потрібна подальша точна механічна обробка для забезпечення точності розмірів і форми деталей. Однак глиноземні керамічні матеріали зазвичай мають відносно високий модуль пружності, високу твердість, високу крихкість і сильну чутливість до тріщин. Тому складність їх механічної обробки в основному проявляється в твердості та крихкості обробки.
AL203 в основному має три кристалічні форми: альфа, бета і гамма. Серед них кристалічна форма альфа AL203 є стабільною, і при 1300 градусах I3 та гамма-кристали майже повністю перетворюються на альфа-кристали. У кристалічній формі - AL203 атомні зв'язки, утворені між іонами алюмінію та іонами кисню, є переважно ковалентними, іонними або змішаними зв'язками. Тому енергія зв'язку між атомами висока і має сильну спрямованість, що проявляється у високій крихкості матеріалу, малій пластичній деформації та легкому розтріскуванні.
Його твердість еквівалентна твердосплавним твердим сплавам, у кілька разів перевищує твердість сталі. Як правило, глиноземна кераміка високої чистоти має щільність 3980 (кг-м4), міцність на розрив 260 (МПа), модуль пружності між 350-400 (ГПа), міцність на стиск 2930 (МПа) і твердість 99HRA. Міцність і твердість глиноземної кераміки 99 знизилися, і, згідно з нашими вимірюваннями експериментальних зразків, їх твердість при кімнатній температурі також досягла 70HRA.
За звичайних умов мікроструктура глиноземної кераміки являє собою рівновісні зерна, які є полікристалічними структурами, що складаються з іонних або ковалентних зв’язків. Тому в'язкість руйнування низька. Під зовнішніми навантаженнями напруга може викликати дрібні тріщини на керамічній поверхні, які можуть швидко поширюватися та призводити до крихкого руйнування. Тому в процесі різання глиноземної кераміки часто виникає явище колапсу, тобто на поверхні кераміки виникають дрібні тріщини.