Matériaux de composants en alumine métallisée : un fondement matériel clé de la haute technologie moderne

Aujourd’hui, l’énergie, l’information et les matériaux sont devenus les caractéristiques de la civilisation humaine moderne, les matériaux constituant un fondement matériel crucial pour la survie et le développement de l’humanité. Après les métaux, les céramiques et les polymères, les matériaux cermet de Metalized Alumina Components entrent dans diverses industries en raison de leurs performances supérieures, de leurs diverses variétés et de leur large gamme d'applications. Les matériaux cermet possèdent d'excellentes propriétés telles qu'une résistance spécifique élevée, un module spécifique élevé, une résistance à l'usure et une résistance aux températures élevées-. Dans de nombreux contextes, ils sont devenus synonymes de nouveaux matériaux, constituant la base matérielle de la haute technologie moderne, des industries émergentes et de la transformation technologique des industries traditionnelles. Ils constituent également un élément indispensable de la défense nationale moderne, attirant une attention considérable dans le monde entier et étant reconnus comme un domaine clé du développement de la haute technologie.

Les métaux céramiques sont des matériaux de structure composés d'une phase céramique dure et d'une phase liante métallique ou alliée. Le mot anglais « Cermets » combine « céramique » et « métal ». Les composants en céramique métallisés conservent la haute résistance, la dureté élevée, la résistance à l'usure, la résistance aux températures élevées, la résistance à l'oxydation et la stabilité chimique de la céramique, tout en possédant également une bonne ténacité et plasticité métalliques. Puisqu’il n’y a pas de frontière claire entre les deux termes académiques « cermets » et « alliages durs », il est difficile de définir la limite pour des matériaux spécifiques. En fonction de la composition des matériaux, les « alliages durs » sont également classés comme « cermets ».

Les principales caractéristiques de la céramique métallique sont les suivantes :

(1) Bonne mouillabilité du métal à la phase céramique. La mouillabilité entre les particules métalliques et céramiques est l'une des principales conditions d'évaluation de la microstructure et des performances des cermets. Plus la mouillabilité est forte, plus la possibilité que le métal forme une phase continue est grande et meilleures sont les performances du contacteur métal brasé sur céramique.

(2) Pas de réaction chimique violente entre la phase métallique et la phase céramique. Si la réaction interfaciale est violente lors de la métallisation de la céramique, formant des composés, la phase métallique ne peut pas être utilisée pour améliorer la résistance de la céramique aux chocs mécaniques et aux chocs thermiques.

(3) La différence des coefficients de dilatation entre les phases métallique et céramique n'est pas trop grande. Lorsque les coefficients de dilatation thermique de la phase métallique et de la phase céramique dans une Céramique Métallisée sont significativement différents, cela provoquera une contrainte interne plus importante et réduira la stabilité thermique du cermet.

Les principales méthodes de préparation des matériaux cermet comprennent le pressage à chaud, le frittage de poudre et l'imprégnation. Les processus spécifiques sont les suivants :

Pressage à chaud :Les matières premières en métal ou en alliage/céramique sont finement pulvérisées, uniformément mélangées, façonnées, pressées à chaud-et traitées pour obtenir le produit fini.

Frittage de poudre :Les matières premières en métal ou en alliage/céramique sont finement pulvérisées, uniformément mélangées, façonnées, séchées, cuites dans un cadre poreux, frittées et traitées pour obtenir le produit fini.

Imprégnation:Les matières premières en métal ou en alliage/céramique sont finement pulvérisées, uniformément mélangées, façonnées, séchées, cuites dans un cadre poreux, imprégnées de métal et traitées pour obtenir le produit fini.

(1) Domaine d'usinage

Les céramiques métallisées possèdent une dureté élevée, une dureté rouge et une résistance à l'usure, présentant d'excellentes performances de coupe à haute vitesse-et à sec. Dans les mêmes conditions de coupe, la résistance à l'usure des outils en métal-céramique est de loin supérieure à celle du carbure cémenté ordinaire.

(2) Industrie aérospatiale

Depuis les années 1950, des recherches ont été menées sur les céramiques métallisées TiC-Ni pour les matériaux à haute-température dans les aubes de moteurs à réaction. Cependant, lors du frittage, l'incapacité du nickel à mouiller complètement le TiC a conduit à l'agrégation et à la croissance de particules de TiC, ce qui a entraîné une mauvaise ténacité et l'incapacité d'atteindre les propriétés de résistance à la chaleur souhaitées. Le TiC lui-même possède une dureté élevée, un point de fusion élevé, une faible densité et une bonne stabilité thermique, tandis que le cuivre présente une excellente conductivité électrique et thermique et une bonne plasticité. Les matériaux composites TiC/Cu, composés de TiC et de cuivre, combinent les avantages des deux, ce qui les rend précieux pour des applications en tant que matériaux conducteurs et thermoconducteurs, matériaux résistants à l'usure- et revêtements de gorge de fusée.

(3) Autres applications
Les revêtements composites métal-céramique peuvent modifier l'apparence, la structure et la composition chimique de la surface extérieure d'un substrat métallique et conférer au substrat de nouvelles propriétés.Composants en alumine métalliséecombinent la résistance et la ténacité des métaux avec la résistance aux températures élevées-de la céramique, ce qui en fait un excellent matériau composite. Ils ont été appliqués avec succès dans les industries de l’aérospatiale, de l’aviation, de la défense, de la chimie, des machines, de l’énergie et de l’électronique.