Hvor er vanskeligheden ved mekanisk bearbejdning af aluminiumoxidkeramik afspejlet

99 aluminiumoxidkeramik refererer til ingeniørkeramik med et aluminiumoxidindhold på mere end 99 %. I henhold til standarden har 99 aluminiumoxid keramisk materiale høj hårdhed, styrke, lav ekspansionskoefficient, isolering, slidstyrke og korrosionsbestandighed. Det har en bred vifte af applikationer inden for mekanisk fremstilling, rumfart, præcisionsinstrumenter, petrokemikalier og andre områder.
Keramiske dele af aluminiumoxid dannes normalt ved varmpressende sintring. På grund af deformation og krympning forårsaget af sintring kræves der generelt yderligere præcisionsbearbejdning for at sikre delenes dimensions- og formnøjagtighed. Alumina keramiske materialer har imidlertid generelt et relativt højt elasticitetsmodul, høj hårdhed, høj skørhed og stærk revnefølsomhed. Derfor manifesterer deres mekaniske bearbejdningsvanskeligheder sig hovedsageligt i bearbejdningshårdhed og skørhed.
AL203 har hovedsageligt tre krystalformer: alfa, beta og gamma. Blandt dem er alfa AL203-krystalformen stabil, og ved 1300 grader omdannes I3- og gamma-krystaller næsten fuldstændigt til alfakrystaller. I den krystallinske form af - AL203 er atombindingerne dannet mellem aluminiumioner og oxygenioner for det meste kovalente, ioniske eller blandede bindinger. Derfor er bindingsenergien mellem atomer høj og har stærk retningsbestemthed, hvilket viser sig som høj materialeskørhed, lille plastisk deformation og let revnedannelse.
Dens hårdhed svarer til hårdhed af hårdmetal legeringer, flere gange højere end stål. Typisk har aluminiumoxidkeramik med høj renhed en densitet på 3980 (Kg-m4), en trækstyrke på 260 (MPa), et elasticitetsmodul mellem 350-400 (GPa), en trykstyrke på 2930 (MPa) og en hårdhed på 99HRA. Styrken og hårdheden af ​​99 aluminiumoxidkeramik er faldet, og ifølge vores målinger af forsøgsprøverne er deres hårdhed ved stuetemperatur også nået 70HRA.
Under normale omstændigheder er mikrostrukturen af ​​aluminiumoxidkeramik ensaksede korn, som er polykrystallinske strukturer sammensat af ioniske eller kovalente bindinger. Derfor er brudsejheden lav. Ved ydre belastninger kan spændinger forårsage fine revner på den keramiske overflade, som hurtigt kan forplante sig og føre til sprøde brud. Derfor, under skæreprocessen af ​​aluminiumoxidkeramik, opstår fænomenet kollaps ofte, det vil sige, at der opstår små revner på den keramiske overflade.