Hvor er vanskeligheten med mekanisk bearbeiding av alumina-keramikk reflektert

99 alumina keramikk refererer til ingeniørkeramikk med et aluminiumoksydinnhold høyere enn 99%. I henhold til standarden har 99 alumina keramisk materiale høy hardhet, styrke, lav ekspansjonskoeffisient, isolasjon, slitestyrke og korrosjonsmotstand. Den har et bredt spekter av bruksområder innen mekanisk produksjon, romfart, presisjonsinstrumenter, petrokjemikalier og andre felt.
Keramiske deler av aluminiumoksid dannes vanligvis ved varmpressende sintring. På grunn av deformasjonen og krympingen forårsaket av sintring, er det vanligvis nødvendig med ytterligere presisjonsbearbeiding for å sikre dimensjons- og formnøyaktigheten til delene. Imidlertid har alumina keramiske materialer generelt en relativt høy elastisitetsmodul, høy hardhet, høy sprøhet og sterk sprekkfølsomhet. Derfor manifesterer deres mekaniske prosesseringsvansker hovedsakelig i prosesseringshardhet og sprøhet.
AL203 har hovedsakelig tre krystallformer: alfa, beta og gamma. Blant dem er alfa AL203-krystallformen stabil, og ved 1300 grader forvandles I3- og gammakrystaller nesten fullstendig til alfakrystaller. I den krystallinske formen av - AL203 er atombindingene dannet mellom aluminiumioner og oksygenioner for det meste kovalente, ioniske eller blandede bindinger. Derfor er bindingsenergien mellom atomer høy og har sterk retningsevne, noe som viser seg som høy materialsprøhet, liten plastisk deformasjon og lett sprekkdannelse.
Hardheten tilsvarer hardheten til hardmetalllegeringer, flere ganger høyere enn for stål. Vanligvis har høyrent alumina-keramikk en tetthet på 3980 (Kg-m4), en strekkstyrke på 260 (MPa), en elastisitetsmodul mellom 350-400 (GPa), en trykkfasthet på 2930 (MPa), og en hardhet på 99HRA. Styrken og hardheten til 99 alumina-keramikk har gått ned, og i henhold til våre målinger av forsøksprøvene har hardheten deres ved romtemperatur også nådd 70HRA.
Under normale omstendigheter er mikrostrukturen til alumina-keramikk likeaksede korn, som er polykrystallinske strukturer sammensatt av ioniske eller kovalente bindinger. Derfor er bruddseigheten lav. Under ytre belastninger kan stress forårsake fine sprekker på den keramiske overflaten, som raskt kan forplante seg og føre til sprøbrudd. Derfor, under skjæreprosessen av alumina-keramikk, oppstår ofte kollapsfenomenet, det vil si at det oppstår små sprekker på den keramiske overflaten.