¿Dónde se refleja la dificultad del procesamiento mecánico de las cerámicas de alúmina?

La cerámica de alúmina 99 se refiere a cerámicas de ingeniería con un contenido de alúmina superior al 99%. Según la norma, el material cerámico de alúmina 99 tiene alta dureza, resistencia, bajo coeficiente de expansión, aislamiento, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Tiene una amplia gama de aplicaciones en fabricación mecánica, aeroespacial, instrumentos de precisión, petroquímica y otros campos.
Las piezas cerámicas de óxido de aluminio generalmente se forman mediante sinterización por prensado en caliente. Debido a la deformación y contracción causada por la sinterización, generalmente se requiere un mecanizado de precisión adicional para garantizar la precisión dimensional y de forma de las piezas. Sin embargo, los materiales cerámicos de alúmina generalmente tienen un módulo elástico relativamente alto, alta dureza, alta fragilidad y una fuerte sensibilidad al agrietamiento. Por lo tanto, su dificultad de procesamiento mecánico se manifiesta principalmente en la dureza y fragilidad del procesamiento.
AL203 tiene principalmente tres formas cristalinas: alfa, beta y gamma. Entre ellos, la forma cristalina alfa AL203 es estable y, a 1300 grados, los cristales I3 y gamma se transforman casi por completo en cristales alfa. En la forma cristalina de -AL203, los enlaces atómicos formados entre los iones de aluminio y los iones de oxígeno son en su mayoría enlaces covalentes, iónicos o mixtos. Por lo tanto, la energía de unión entre los átomos es alta y tiene una fuerte direccionalidad, que se manifiesta como una alta fragilidad del material, pequeña deformación plástica y fácil agrietamiento.
Su dureza es equivalente a la de las aleaciones duras de carburo, varias veces superior a la del acero. Normalmente, las cerámicas de alúmina de alta pureza tienen una densidad de 3980 (Kg-m4), una resistencia a la tracción de 260 (MPa), un módulo elástico entre 350-400 (GPa), una resistencia a la compresión de 2930 (MPa) y una dureza de 99HRA. La resistencia y dureza de 99 cerámicas de alúmina han disminuido y, según nuestras mediciones de las muestras experimentales, su dureza a temperatura ambiente también alcanzó 70 HRA.
En circunstancias normales, la microestructura de las cerámicas de alúmina son granos equiaxiales, que son estructuras policristalinas compuestas de enlaces iónicos o covalentes. Por tanto, la tenacidad a la fractura es baja. Bajo cargas externas, la tensión puede causar finas grietas en la superficie cerámica, que pueden propagarse rápidamente y provocar una fractura frágil. Por tanto, durante el proceso de corte de las cerámicas de alúmina, suele producirse el fenómeno de colapso, es decir, aparecen pequeñas grietas en la superficie cerámica.