سرمت چیست؟
از ترکیب دو عنصر فلز و سرامیک سرمت تشکیل میشود. این ترکیب ازجمله متریال‌های بسیار کاربردی به حساب می‌آید که برای ساخت وسایل حساس از آن‌ها استفاده می‌کنند.
از ترکیب دو عنصر فلز و سرامیک سرمت تشکیل میشود. این ترکیب ازجمله متریال‌های بسیار کاربردی به حساب می‌آید که برای ساخت وسایل حساس از آن‌ها استفاده می‌کنند. بخش عمدهٔ تشکیل‌دهندهٔ Cermet، سرامیک‌ها هستند که با فلزات ترکیب می‌شوند و از ویژگی‌های مثبت هر دوی آن‌ها بهره‌مند خواهد شد. سرامیک سبب میشود که این ترکیب در مقابل حرارت از مقاومت بالایی برخوردار شود و فلزات هم میزان مقاوم بودن آن را در برابر شوک حرارتی افزایش می‌دهند.
در ادامهٔ این مطلب ما توضیحاتی کامل‌تر دربارهٔ این‌که Cermet چیست ارائه می‌کنیم و به بررسی انواع و کاربرد‌های آن می‌پردازیم.
آشنایی با Cermet
گاهی برای تولید برخی قطعات و لوازم، نیاز به متریالی خواهد بود که هم خواص فلز و هم ویژگی‌های سرامیک را داشته باشد. برای تولید Cermet از کاربید تنگستن، آلومینا، تیتانیوم، برومید زیرکونیوم به‌عنوان سرامیک و از نیکل، کبالت، آهن به‌عنوان فلز بهره می‌برند. در این ترکیب میزان سرامیک بیشتر از فلزات است.
کلمهٔ Cermet درواقع از ترکیب سرامیک و متال به‌دست آمده‌است. Cermet هم از خواص فلز و هم از خواص سرامیک برخوردار است و این‌گونه کارایی آن برای مقاصد مختلف بالا می‌رود. در این متریال وجود سرامیک سبب افزایش مقاومت آن در برابر حرارت بالا میشود و میزان استحکام Cermet هم نیز بیشتر خواهد شد.
در مقابل، استفاده از فلز هم مزایای خاص خود را دارد؛ فلز‌ها مقاومت کششی را بالاتر می‌برند و به دلیل خواصی که دارند، چقرمگی این ترکیب را هم افزایش می‌دهند، بنابراین در مواردی که تمامی این ویژگی‌ها موردنیاز است، Cermet می‌تواند کاربرد زیادی داشته باشد.
Cermetها در انواع مختلف
Cermetها را براساس عناصر دیرگدازشان دسته‌بندی می‌کنند. به‌طورکلی این ترکیب از سرامیک‌ها و فلزات به ۶ دسته تقسیم شده‌اند. میزان فلز استفاده‌شده در این ترکیب و تعداد فلزات به‌کاررفته در آن، نقش مهمی در این دسته‌بندی دارند. با توجه به این‌که Cermet چه کاربردی خواهد داشت، میزان این مواد را متناسب انتخاب می‌کنند. در ادامه دسته‌بندی‌های مشخص‌شده برای Cermet را بیان می‌کنیم:
با پایهٔ کاربید (carbide)
این نوع از Cermetها گسترده‌ترین دسته محسوب می‌شوند. از Cermetهایی بر پایهٔ TiC در مواقعی که مقاومت اهمیت بالایی دارد استفاده می‌کنند. زمانی که قرار است میزان دما و فشار زیادی بر آن وسیله وارد شود، این نوع Cermet را مورد انتخاب قرار می‌دهند. به‌علاوه از این سرمت‌ها در محیط‌های خورنده نیز استفاده می‌کنند. سرمت‌هایی که با پایهٔ SiC و B4C تولید شده‌اند معمولاً به‌عنوان کامپوزیت زمینه فلزی مورد طبقه‌بندی قرار گرفته و از آن‌ها در صنایع مختلف مخصوصاً در پوشش‌ها و بخش‌های ضدسایش استفاده می‌کنند.
موادی که با پایه کاربید کروم(Cr2C3) طراحی شده‌اند، علاوه‌بر کاربرد برای موارد مقاوم به خوردگی، به‌عنوان بلوک‌های شاخص نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. باوجوداین گفته میشود که آن‌ها مانند گذشته کاربرد صنعتی ندارند.
با پایهٔ کربونیترید
نوع دیگری از سرمت‌ها، سرمت‌های با پایه کربونیترید هستند که می‌توانند با دیگر انواع کاربید‌ها و یا بدون وجود آن‌ها تولید شوند که مهم‌ترین‌شان به‌شمار می‌رود. آن‌ها توسط چسباننده‌های عادی کاربید سمباده شده به هم می‌چسبند. امروزه برای به‌کار برده شدن ابزار‌ها، این مورد جز اولین سرمت‌هایی است که استفاده میشود.
مقاومت افزایش‌یافتهٔ این مواد موجب شده‌است تا آن‌ها برای ابزار‌های برش با سرعت بالا گزینهٔ مناسبی باشند. دلیل این مقاومت افزایش‌یافته را می‌توان بهبود چسبندگی میان دانه‌های سخت کاربید و فلز چسباننده عنوان کرد. بهبود چسبندگی از بهم آمیختن و ادغام سیستم‌های چهار‌گانه TiC، TiN، MOC و MON به‌دست می‌آید.
این امر موجب جابه‌جایی بازگشتی در دو فاز هم‌ساختار شده و درنهایت می‌تواند قابلیت مرطوب‌شدن چسب را بهبود ببخشد
با پایهٔ نیترید
سرمت‌هایی با پایهٔ نیترید موجب تشکیل یک طبقهٔ خاص از موادسازنده‌ٔ ابزار میشود. موادی همچون نیترید تیتانیوم و مخصوصاً نیترید بور مکعبی در شرایطی که با یک مادهٔ چسبانندهٔ سخت مخلوط شود، می‌تواند موجب تولید ابزار‌های برش عالی شود. نیترید تیتانیوم و نیترید زیرکونیوم توانسته‌اند خود را به عناصر سخت فلزی وصل کنند و برای مقاصدی همچون موارد مقاوم به فرسایش و مقاوم به گرمای مخصوص تولید خواهند شد.
با پایهٔ اکسید
نمونه دیگری از سرمت‌ها، سرمت‌هایی با پایهٔ اکسید هستند که موجب ایجاد دسته شده که این دسته شامل اکسید آلومینیوم یا دی اکسید توریوم میشود. از آلومینا و دی اکسید توریوم برای اجزا شکاف هسته‌ای و در عناصر سوخت آن‌ها استفاده میشود. Al۲O۳ یا انواع دیگر اکسید‌های دیرگداز برای تولید‌کنندگان و افرادی مناسب هستند که به با فلزات به شکل مایع سروکار دارند. همچنین برای بخش‌های دیگر کوره نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین SiO۲ گزینهٔ مناسبی برای عناصر اصطکاکی بوده و ترکیب آلومینا با تیتانیوم، گزینهٔ مناسبی برای ابزار ماشین‌کاری به روش گرم است.
شرکت سرام پودر تولید کننده تخصصی پودر اکسید آلومینیوم (آلومینا) در ایران می‌باشد. پودر آلومینا تولید شده در شرکت سرام پودر از نظر خواص و ویژگی‌های شامل: خلوص شیمیایی حداقل 99.4 درصد، توزیع اندازه ذرات مناسب و سطح ویژه مطلوب است. جهت کسب اطلاعات بیشتر از سایت https://cerampowder.com دیدن فرمایید.
با پایهٔ بوراید
این سرمت‌ها دارای فاز غالب بوراید بوده که این فاز یکی از فاز‌های انتقالی محسوب میشود. این سرمت‌ها در برابر سایش و دما‌های بالا مقاومت زیادی داشته، به همین علت برای کار با فلزاتی همچون آلومینیوم به‌صورت ذوب‌شده یا بخار مورد استفاده قرار می‌گیرند. در برابر فرسایش ناشی از گاز‌های شیمیایی موشک‌ها، ادغام ZrB۲ و SiC مقاومت قابل توجهی دارد.
سرمت‌های محتوی کربن
این محصول از گرافیت به نسبت‌های مختلف تشکیل شده‌است. این مواد برای رنگ‌ها و اتصالات الکتریکی و یا به‌عنوان یک بخش کوچک که موجب ایجاد روانکاوی در عناصر سایش میشود کاربرد دارد. به‌علاوه جالب است بدانید که در این مورد، قطعات الماس داخل زمینهٔ فلزی نیز وجود داشته که تنها برای ابزار خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جمع‌بندی
همان‌طور که متوجه شدید، سرمت‌ها متریال‌هایی هستند که درزمینه‌های مختلف کاربرد دارند. امروزه از این مواد درزمینه‌های ساخت سیستم‌های هوا، فضا، عایق‌ها، ابزار‌های برشی و غیره استفاده میشود. همچنین از برخی از سرمت‌ها در صنایع پزشکی و مهندسی استفاده می‌کنند. سرمت‌ها در نمونه‌های مختلفی وجود داشته که هریک از آن‌ها را به شما معرفی کردیم.
هرکدام از انواع سرمت‌ها کاربرد‌های خاص خود را داشته و طی فرآیند‌های متفاوتی تولید می‌شوند. اطلاع از ویژگی‌های هر یک از آن‌ها، به شما کمک می‌کند تا بتوانید نمونهٔ موردنظر خود را برای کسب‌وکارتان انتخاب کنید.