Kde sa prejavuje náročnosť mechanického spracovania aluminovej keramiky

99 aluminová keramika sa týka technickej keramiky s obsahom oxidu hlinitého vyšším ako 99 %. Podľa normy má keramický materiál 99 alumina vysokú tvrdosť, pevnosť, nízky koeficient rozťažnosti, izoláciu, odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti korózii. Má širokú škálu aplikácií v strojárskej výrobe, letectve, presných prístrojoch, petrochémii a ďalších oblastiach.
Keramické diely z oxidu hlinitého sa zvyčajne vyrábajú lisovaním za tepla a spekaním. Kvôli deformácii a zmršťovaniu spôsobenému spekaním je vo všeobecnosti potrebné ďalšie presné obrábanie, aby sa zabezpečila rozmerová a tvarová presnosť dielov. Avšak keramické materiály na báze oxidu hlinitého majú všeobecne relatívne vysoký modul pružnosti, vysokú tvrdosť, vysokú krehkosť a silnú citlivosť na praskliny. Preto sa náročnosť ich mechanického spracovania prejavuje najmä v tvrdosti a krehkosti spracovania.
AL203 má hlavne tri kryštalické formy: alfa, beta a gama. Medzi nimi je kryštalická forma alfa AL203 stabilná a pri 1300 stupňoch sa kryštály I3 a gama takmer úplne transformujú na kryštály alfa. V kryštalickej forme - AL203 sú atómové väzby vytvorené medzi iónmi hliníka a iónmi kyslíka väčšinou kovalentné, iónové alebo zmiešané väzby. Väzbová energia medzi atómami je preto vysoká a má silnú smerovosť, ktorá sa prejavuje ako vysoká krehkosť materiálu, malá plastická deformácia a ľahké praskanie.
Jeho tvrdosť je ekvivalentná tvrdosti karbidových tvrdých zliatin, niekoľkonásobne vyššia ako tvrdosť ocele. Keramika z oxidu hlinitého s vysokou čistotou má zvyčajne hustotu 3980 (Kg-m4), pevnosť v ťahu 260 (MPa), modul pružnosti medzi 350-400 (GPa), pevnosť v tlaku 2930 (MPa) a tvrdosť 99HRA. Pevnosť a tvrdosť 99 aluminovej keramiky sa znížila a podľa našich meraní experimentálnych vzoriek ich tvrdosť pri izbovej teplote tiež dosiahla 70HRA.
Za normálnych okolností sú mikroštruktúrou aluminovej keramiky rovnoosé zrná, čo sú polykryštalické štruktúry zložené z iónových alebo kovalentných väzieb. Preto je lomová húževnatosť nízka. Pri vonkajšom zaťažení môže napätie spôsobiť jemné praskliny na keramickom povrchu, ktoré sa môžu rýchlo šíriť a viesť ku krehkému lomu. Preto počas procesu rezania keramiky z oxidu hlinitého často dochádza k javu kolapsu, to znamená, že na povrchu keramiky sa objavujú malé trhliny.