Kur atspoguļojas alumīnija oksīda keramikas mehāniskās apstrādes grūtības

99 alumīnija oksīda keramika attiecas uz inženiertehnisko keramiku, kuras alumīnija oksīda saturs pārsniedz 99%. Saskaņā ar standartu 99 alumīnija oksīda keramikas materiālam ir augsta cietība, izturība, zems izplešanās koeficients, izolācija, nodilumizturība un izturība pret koroziju. Tam ir plašs pielietojumu klāsts mehāniskajā ražošanā, aviācijā, precīzijas instrumentos, naftas ķīmijā un citās jomās.
Alumīnija oksīda keramikas detaļas parasti tiek veidotas ar karstās presēšanas saķepināšanu. Saķepināšanas izraisītās deformācijas un saraušanās dēļ parasti ir nepieciešama turpmāka precīza apstrāde, lai nodrošinātu detaļu izmēru un formas precizitāti. Tomēr alumīnija oksīda keramikas materiāliem parasti ir salīdzinoši augsts elastības modulis, augsta cietība, augsts trauslums un spēcīga plaisu jutība. Tāpēc to mehāniskās apstrādes grūtības galvenokārt izpaužas apstrādes cietībā un trauslumā.
AL203 galvenokārt ir trīs kristālu formas: alfa, beta un gamma. Starp tiem alfa AL203 kristāla forma ir stabila, un 1300 grādu temperatūrā I3 un gamma kristāli gandrīz pilnībā pārvēršas alfa kristālos. Kristāliskā formā -AL203 atomu saites, kas veidojas starp alumīnija joniem un skābekļa joniem, lielākoties ir kovalentās, jonu vai jauktās saites. Tāpēc saistīšanās enerģija starp atomiem ir augsta un tai ir spēcīga virzība, kas izpaužas kā augsts materiāla trauslums, neliela plastiskā deformācija un viegla plaisāšana.
Tā cietība ir līdzvērtīga karbīda cieto sakausējumu cietībai, vairākas reizes augstāka nekā tērauda cietībai. Parasti augstas tīrības pakāpes alumīnija oksīda keramikas blīvums ir 3980 (Kg-m4), stiepes izturība ir 260 (MPa), elastības modulis starp 350-400 (GPa), spiedes izturība ir 2930 (MPa) un cietība 99HRA. 99 alumīnija oksīda keramikas stiprība un cietība ir samazinājusies, un saskaņā ar mūsu veiktajiem eksperimentālo paraugu mērījumiem to cietība istabas temperatūrā arī ir sasniegusi 70 HRA.
Normālos apstākļos alumīnija oksīda keramikas mikrostruktūra ir līdzvērtīgi graudi, kas ir polikristāliskas struktūras, kas sastāv no jonu vai kovalentām saitēm. Tāpēc lūzuma izturība ir zema. Ārējās slodzēs spriedze var radīt smalkas plaisas uz keramikas virsmas, kas var ātri izplatīties un izraisīt trauslus lūzumus. Tāpēc alumīnija oksīda keramikas griešanas procesā bieži notiek sabrukšanas parādība, tas ir, uz keramikas virsmas parādās nelielas plaisas.