L: tuổi thọ ở nhiệt độ so sánh ví dụ nhiệt độ ứng với cấp chịu nhiệt
3. 2.6 Thủy tinh vơ cơ Thủy tinh
3.2.7 Thủy tinh ceramic
Thủy tinh ceramic (gốm thủy tinh) là nhĩm vật liệu tương đối mới, nĩ cĩ tổ chức kết hợp giữa vơ định hình và tinh thể, bao gồm một hoặc vài pha tinh thể phân bố trên nền pha vơ định hình.
Giai đoạn đầu vật liệu được chế tạo theo cơng nghệ thủy tinh, cĩ tổ chức gồm một pha thủy tinh đồng nhất. Tạo hình sản phẩm được thực hiện ở trạng thái lỏng hoặc mềm. Sau đĩ sản phẩm được xử lý nhiệt theo chế độ xác định để thực hiện quá trình tạo mầm và kết tinh.
Các loại gốm thủy tinh kỹ thuật thường dựa trên cơ sở thủy tinh gốc hệ SiO2-Al2O3- LiO2, SiO2-Al2O3-MgO, SiO2-Al2O3-Na2O,… Để thuận lợi cho quá trình tạo mầm, người ta phải chọn thành phần thủy tinh gốc phù hợp và đưa thêm vào các chất xúc tác tạo mầm như Pt, TiO2, ZrO2, SnO2, sulfit, fluorit,…
Phần lớn thủy tinh gốm là vật liệu khơng trong suốt, nhưng cũng cĩ loại trong suốt khi kích thước các hạt pha tinh thể rất nhỏ (bé hơn 0,4µm)
Bằng cách điều khiển quá trình hình thành các vi tinh thể, người ta cĩ thể chủ động tạo ra các loại gốm thủy tinh với các tính chất mong muốn.
Các tính chất và cơng dụng của gốm thủy tinh
-Gốm thủy tinh khơng giản nở nhiệt: gốm thủy tinh cĩ chứa các pha tinh thể với hệ số giãn nở nhiệt đặc biệt nhỏ hoặc cĩ trị số âm và pha tinh thể phù hợp để cĩ hệ số giãn nở chung của vật liệu là rất nhỏ hoặc bằng khơng.
Vật liệu này cĩ độ bền xung nhiệt rất cao, ổn định kích thước khi nhiệt độ thay đổi. -Gốm thủy tinh cĩ độ bền cơ học cao và chịu mài mịn: gốm thủy tinh cĩ độ bền cơ học cao, khả năng chịu mài mịn cao hơn so với vật liệu thủy tinh.
Độ bền kéo khoảng 150Mpa – 600Mpa.
-Gốm thủy tinh dễ gia cơng tạo hình bằng phương pháp cơ khí: tính chất này giúp cho việc chế tạo các chi tiết lắp ghép bằng vật liệu này được thuận lợi.
-Gốm thủy tinh cĩ tính chất điện, từ đặc biệt: các pha tinh thể cĩ tính chất điện, từ đặc biệt được chủ động tạo ra trong gốm thủy tinh sẽ mang lại cho vật liệu các tính chất điện từ đặc biệt.
-Gốm thủy tinh sinh học: gốm thủy tinh với thành phần hĩa học và thành phần pha thích hợp cĩ thể tạo ra mối liên kết trực tiếp kiểu sinh hĩa
3. 2.8 Ceramic
Là những vật liệu vơ cơ dùng để sản xuất những sản phẩm cĩ hình dáng bất kỳ. Sau đĩ được đưa vào nung ở nhiệt độ cao. Nếu ta chọn được thành phần cấu tạo và quá trình cơng nghệ chế tạo thích hợp thì vật liệu gốm sẽ cĩ độ bền cơ cao, hệ số điện mơi nhỏ, tính chịu nhiệt tốt ….
Gốm thường: chủ yếu là SiO2, Al và khống fenpast, dùng để sản xuất ra các loại sứ cách điện, các sản phẩm được làm ra cần phải được tráng men và nung nĩng. Lớp men thủy tinh sẽ ngăn khơng cho hơi ẩm thấm vào các lỗ xốp, tăng điện áp chịu phĩng điện cho bề mặt và giảm bớt độ rị điện theo bề mặt, loại bỏ các vết nứt nhỏ, nên bụi và các chất bẩn khác ít cĩ khả năng bám vào. Loại này cĩ Eđt = 30 kV/mm,
6
=
ε , tgδ =0,02; khi nhiệt độ tăng cao thì tính cách điện giảm đi rất nhiều. Dùng để làm sứ đường dây (sứ treo, sứ đứng), sứ trong trạm (sứ đỡ, sứ xuyên), sứ dùng cho thiết bị điện, sứ định vị (phích cắm), đui đèn….
Gốm cao tần:
-Sứ siêu cao tần: là vật liệu mà gốc giống gốm thường nhưng cĩ thêm các chất phụ gia khác như BaO để làm tăng độ bền cơ và tính cách điện.
-Aluminoxit (chủ yếu là Al2O3): cĩ ε =10, tgδ=0,001 cĩ độ bền cơ cao và chịu được nhiệt độ 16000C.
-Steatit (chủ yếu là SiO2 Mg) độ bền cơ tốt, tgδ =0,0002. Đặc biệt dành riêng cách điện cao tần, dùng làm VLCĐ định vị trong các thiết bị kỹ thuật vơ tuyến.
Gốm dùng làm tụ điện: cĩ hệ số điện mơi cao dùng làm tụ điện như gốm TiO2, gốm xenhit BaO, TiO2