В чем отражается сложность механической обработки глиноземной керамики

99 глиноземная керамика относится к инженерной керамике с содержанием глинозема более 99%. Согласно стандарту, керамический материал из глинозема 99 обладает высокой твердостью, прочностью, низким коэффициентом расширения, изоляцией, износостойкостью и коррозионной стойкостью. Он имеет широкий спектр применения в машиностроении, аэрокосмической промышленности, прецизионных приборах, нефтехимии и других областях.
Керамические детали из оксида алюминия обычно изготавливаются методом спекания при горячем прессовании. Из-за деформации и усадки, вызванных спеканием, обычно требуется дополнительная прецизионная механическая обработка для обеспечения точности размеров и формы деталей. Однако керамические материалы на основе глинозема обычно имеют относительно высокий модуль упругости, высокую твердость, высокую хрупкость и сильную чувствительность к растрескиванию. Поэтому сложность их механической обработки проявляется главным образом в твердости обработки и хрупкости.
AL203 в основном имеет три кристаллические формы: альфа, бета и гамма. Среди них кристаллическая форма альфа-AL203 стабильна, а при температуре 1300 градусов кристаллы I3 и гамма-кристаллы почти полностью превращаются в альфа-кристаллы. В кристаллической форме - AL203 атомные связи, образующиеся между ионами алюминия и ионами кислорода, в основном являются ковалентными, ионными или смешанными связями. Поэтому энергия связи между атомами высока и имеет сильную направленность, что проявляется в высокой хрупкости материала, малой пластической деформации и легком растрескивании.
Его твердость соответствует твердости карбидных твердых сплавов и в несколько раз превышает твердость стали. Обычно керамика из глинозема высокой чистоты имеет плотность 3980 (кг-м4), предел прочности на разрыв 260 (МПа), модуль упругости между 350-400 (ГПа), прочность на сжатие 2930 (МПа) и твердость 99HRA. Прочность и твердость глиноземной керамики марки 99 снизились, а по нашим измерениям экспериментальных образцов их твердость при комнатной температуре также достигла 70HRA.
При нормальных обстоятельствах микроструктура глиноземной керамики представляет собой равноосные зерна, которые представляют собой поликристаллические структуры, состоящие из ионных или ковалентных связей. Поэтому вязкость разрушения низкая. Под внешними нагрузками напряжение может вызвать появление мелких трещин на керамической поверхности, которые могут быстро распространяться и приводить к хрупкому разрушению. Поэтому в процессе резки глиноземной керамики часто возникает явление коллапса, то есть на поверхности керамики появляются мелкие трещины.