Macor ® – Vetroceramica lavorabile
Vantaggi
- Può essere lavorato con normali utensili per la lavorazione dei metalli
- Forte e rigido; a differenza delle plastiche ad alta temperatura, Macor non si deforma né si deforma.
- Bassa conduttività termica; utile isolante ad alta temperatura
- Isolante elettrico, soprattutto ad alte temperature
- Ottimo con alte tensioni e un ampio spettro di frequenze
- Non necessita di cottura dopo la lavorazione
- Temperatura di utilizzo continuo di 800°C; Temperatura di picco di 1000°C
- Porosità zero
- Non rilascia gas in ambiente sotto vuoto
- Tolleranze di lavorazione molto strette fino a 0,0005 pollici (0,013 mm)
- Eccellente stabilità dimensionale in diversi ambienti (calore, radiazioni, ecc.)
- Resistente alle radiazioni
- Il coefficiente di dilatazione termica si adatta facilmente alla maggior parte dei metalli e dei vetri di tenuta
Applicazioni
- Formatori di bobine di precisione (alta precisione e stabilità dimensionale)
- Isolanti ad alta tensione (finitura superficiale liscia e non influenzata dall’arco elettrico)
- Distanziatori, cavità e riflettori in assemblaggi laser (finitura di precisione e resistenti al calore)
- Interruzioni termiche in apparecchiature di lavorazione ad alta temperatura
- Supporti per bobine e passacavi per vuoto (stabili al vuoto e sigillabili ermeticamente)
- Anelli di fissaggio su cerniere, finestre e porte dello Space Shuttle della NASA
- Supporti e componenti in diversi sistemi satellitari (isolanti termicamente ed elettronicamente)
- Dispositivi e blocchi di riferimento nelle unità di generazione di energia (dimensionalmente non influenzati dall’irradiazione)
Proprietà del materiale Macor
Proprietà meccaniche
La vetroceramica lavorabile Macor è forte e rigida. Ha porosità zero e può essere lucidata fino a una levigatezza di 0,5µin.
| Property | Units | Macor |
|---|---|---|
| Density | g/cm3 | 2.52 |
| Modulo di Young | Media dei voti | 66,9 |
| Rapporto di Poisson | – | 0,29 |
| Resistenza alla compressione | MPa | 345 |
| Resistenza alla flessione a 25°C | MPa | 94 |
| Tenacità alla frattura K Ic | MPa m 1/2 | 1.53 |
| Modulo di taglio | Media dei voti | 25.5 |
| Hardness | GPa | 2.3 |
Proprietà termiche
Macor non si deforma né si deforma come le plastiche ad alta temperatura. Ha una bassa conduttività termica, il che lo rende utile come isolante ad alta temperatura. Macor ha un’eccellente stabilità dimensionale in una varietà di ambienti (calore, radiazioni, ecc.). Il suo coefficiente di espansione termica si adatta facilmente alla maggior parte dei metalli e dei vetri di tenuta.
| Property | Units | Macor |
|---|---|---|
| Temperatura massima (ossidante) | °C | 800 |
| Temperatura massima (inerte) | °C | 1000 |
| Conduttività termica a 25°C | W/mK | 1.46 |
| Calore specifico | kJ/kg°C | 0,79 |
| Temperatura di esercizio 1 25°C ➞ -100°C | dalle 10 alle 7 gradi | 81 |
| Temperatura di ebollizione 1 25°C ➞ 300°C | dalle 10 alle 7 gradi | 90 |
| Temperatura di ebollizione 1 25°C ➞ 600°C | dalle 10 alle 7 gradi | 112 |
| Temperatura di ebollizione 1 25°C ➞ 800°C | dalle 10 alle 7 gradi | 123 |
1 Il coefficiente di dilatazione termica (CTE) descrive come le dimensioni di un oggetto cambiano al variare della temperatura.
Proprietà elettriche
La vetroceramica lavorabile Macor è un buon isolante elettrico, specialmente ad alte temperature. Funziona benissimo con tensioni elevate e un ampio spettro di frequenze. È anche resistente alle radiazioni.
| Property | Units | Macor |
|---|---|---|
| Resistività a 25°C | ohm cm | 10 14 |
| Costante dielettrica a 1 KHz | – | 6.01 |
| Costante dielettrica a 8,5 GHz | – | 5.64 |
| Tangente di perdita | 1 kHz | 0,0040 |
| Tangente di perdita | 8,5 GHz | 0,0025 |
| Rigidità dielettrica (CA) media 25°C, spessore 12 mm | kV/mm | 9.4 |
| Rigidità dielettrica (DC) media 25°C, spessore 12 mm | kV/mm | 62.4 |
| Resistività di volume a 25°C | ohm cm | 10 16 |
Disclaimer: I valori presentati sono medi e tipici di quelli risultanti da campioni di prova. Sono forniti solo come indicazione per servire come guida nella progettazione di componenti ceramici e non sono garantiti in alcun modo. I valori effettivi possono variare in base alla forma e alle dimensioni del componente previsto.
Scheda dati
Macoro
Vetroceramica lavorabile
Lavorazione Macor
Macor è una delle poche ceramiche che può essere lavorata utilizzando normali utensili per la lavorazione dei metalli. Sebbene ci sia una curva di apprendimento per la lavorazione di Macor , è sicuramente realizzabile per qualcuno con le giuste competenze e pazienza. Le caratteristiche di lavorazione di Macor sono molto diverse da metalli e plastiche, quindi ti consigliamo di prenderti del tempo per esercitarti a forare, tornire e fresare Macor prima di provare a realizzare il tuo componente per capire come si comporta. A differenza di plastiche e metalli, la ceramica non si deforma mai in modo plastico; questo significa che quando lavori Macor devi essere molto attento alle scheggiature.
Precision Ceramics è il tuo specialista in vetroceramica lavorabile Macor per le tue esigenze di prototipazione e produzione di ceramica tecnica. Siamo sempre lieti di utilizzare i nostri molti anni di esperienza avanzata in ceramica per fornire consigli su materiali, progettazione e applicazione. Se desideri acquistare piastre, aste, barre, tubi o componenti lavorati su misura Macor , contattaci e uno dei nostri esperti sarà lieto di assisterti.
Processo di produzione Macor
Questo ultimo video promozionale di Corning mostra il complesso processo di produzione di Macor fino alle applicazioni finali.
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Domande frequenti
-
Qual è la differenza tra Macor e Shapal?
Shapal Hi M Soft e la vetroceramica Macor vengono spesso confrontate perché sono entrambe ceramiche lavorabili, tuttavia, entrambi questi materiali hanno proprietà meccaniche e termiche significativamente diverse. Di seguito sono riportati alcuni fattori da considerare quando si sceglie tra Macor e Shapal.
Conduttività termica
Shapal Hi M è un conduttore termico a 90 W/(m K), Macor è un isolante termico con una conduttività termica di 1,46 W/(m K)
Ciclo termico
Shapal non è soggetto a guasti dovuti a shock termico, mentre Macor è vulnerabile agli shock termici: se le parti presentano rapidi cicli di riscaldamento e raffreddamento, Shapal è un’opzione migliore.
Temperatura massima
Shapal ha una temperatura massima di utilizzo molto più elevata, pari a 1900 °C (in atmosfera inerte) e 1000 °C (in aria).
Forza
Shapal offre una migliore resistenza alla flessione (300 contro 94 MPa) e una migliore resistenza alla compressione (1200 contro 345 MPa) rispetto a Macor.
Costo
Macor è un materiale più economico di Shapal Hi M Soft; se può essere utilizzato al posto di Shapal, l’utente noterà in genere notevoli riduzioni dei costi.
-
Qual è la differenza tra Macor e Alumina?
L’allumina è una ceramica tecnica molto comunemente usata per le sue proprietà versatili, tuttavia, poiché è un materiale così duro, spesso è richiesta una molatura diamantata estesa, rendendola costosa da produrre in piccole quantità. La vetroceramica lavorabile Macor è spesso un’alternativa praticabile che può consentire costi di produzione notevolmente ridotti. Di seguito sono riportati alcuni fattori da considerare quando si sceglie tra Macor e allumina.
Ciclo termico
Macor è vulnerabile allo shock termico: se hai cicli rapidi di riscaldamento e raffreddamento, Macor potrebbe non essere appropriato. Shapal potrebbe essere un’alternativa valida.
Temperatura massima
Il Macor ha una temperatura massima di utilizzo di 1000 °C (non sollecitato) e 800 °C (sollecitato); l’allumina offre capacità di temperature più elevate.
Resistenza all’usura
La stessa caratteristica che rende il Macor lavorabile implica che abbia una resistenza all’usura relativamente scarsa rispetto all’allumina.
Costo
Per quantità inferiori, Macor offre spesso notevoli riduzioni di prezzo rispetto ai componenti in allumina.
-
Di cosa è fatto il Macor?
Macor è un materiale composito fatto di fluoroflogopite (un tipo di mica) in una matrice di vetro borosilicato (come quella usata nelle provette e nel Pyrex®) in un rapporto rispettivamente di 45/55. La struttura microcristallina randomizzata consente agli utensili di scavare porzioni di dimensioni micrometriche senza crepe e fratture, il che porta a tolleranze molto esigenti. Macor è composto da:
- 46% silice (SiO 2 )
- 17% ossido di magnesio (MgO)
- 16% ossido di alluminio (Al 2 O 3 )
- 10% potassio (K 2 O)
- 7% boro (B 2 O 3 )
- 4% fluoro (F)
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Quali fattori devo considerare quando utilizzo Macor?
Macor è vulnerabile agli acidi alogenidrici come HCl (acido cloridrico), sebbene non si tratti di un fallimento improvviso o di un deterioramento improvviso. I test mostrano che un campione di 2,52 grammi (1 cc) di Macor esposto ad acido cloridrico a un pH di 0,1 ha subito una perdita di 100 mg, o 3,96% in 24 ore. Esposto a idrossido di sodio a un pH di 13,2 ha subito una perdita dello 0,396% in sei ore. È stabile a 1000 °C in aria e a 600 °C nel vuoto. Oltre i 600 °C (nel vuoto) si verificherà l’evoluzione del fluoro che si manifesterà come trifluoruro di boro o acido fluoridrico.
La dimensione più comunemente disponibile di Macor è 12,5″ x 12,5″ x 2,125″ (317 x 317 x 54 mm).
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È possibile associarsi a Macor?
Macor può essere collegato e unito con vari metodi. Se è metallizzato (inchiostri metallici o sputtering) può essere saldato, o brasato ad altri pezzi, o legato a pezzi di metallo come il titanio nell’immagine a destra. L’epossidico fornisce una giunzione forte e il vetro sigillante fornisce una tenuta ermetica. Macor può anche essere sovrapposto e legato con una connessione meccanica convenzionale. Con le sue tolleranze di lavorazione notevolmente strette fino a 0,0005 pollici (0,013 mm), l’unione è un compito semplice e diretto. Il suo coefficiente di dilatazione termica si adatta facilmente alla maggior parte dei metalli e dei vetri sigillanti. Con un’adeguata lucidatura può avere una finitura superficiale inferiore a 20 μpollici, o 0,5 μmetri.
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Macor è adatto alla prototipazione?
La vetroceramica lavorabile Macor è un materiale incredibilmente versatile che può essere rapidamente trasformato in geometrie molto complesse. Grazie alla sua eccellente lavorabilità, Macor consente una rapida prototipazione della ceramica con molte iterazioni diverse che possono essere realizzate in un breve lasso di tempo.
-
A cosa serve la vetroceramica lavorabile Macor?
La vetroceramica lavorabile Macor è stata originariamente progettata per lo space shuttle della NASA per impedire il trasferimento termico dall’esterno all’interno del veicolo. È stata utilizzata nei telai dei finestrini dello space shuttle per le sue qualità di isolamento elettrico e termico; per la sua resistenza alle radiazioni e non porosità (ha una porosità pari a zero ); e perché non emette vapori (tossici o di altro tipo) di alcun tipo, specialmente alle pressioni più basse che si trovavano nei veicoli spaziali. Macor è un materiale eccellente per applicazioni ad alto vuoto, come la microscopia elettronica, perché quando opportunamente cotto, non può degassare a nessun livello di vuoto raggiungibile.
Elettronica / Semiconduttori
- Formatori di bobine di precisione (alta precisione e stabilità dimensionale)
- Isolanti ad alta tensione (finitura superficiale liscia e non influenzata dall’arco elettrico)
Applicazioni laser
- Distanziatori, cavità e riflettori in assemblaggi laser (finitura di precisione e resistenti al calore)
Applicazioni ad alto vuoto
- Interruzioni termiche nelle apparecchiature di lavorazione ad alta temperatura.
- Supporti per bobine e passacavi per vuoto (stabili al vuoto e sigillabili ermeticamente)
Industria aerospaziale/spaziale
- Anelli di fissaggio su cerniere, finestre e porte dello Space Shuttle della NASA
- Supporti e componenti in diversi sistemi satellitari (isolanti termicamente ed elettronicamente)
Industria nucleare
- Dispositivi e blocchi di riferimento nelle unità di generazione di energia (dimensionalmente non influenzati dall’irradiazione)
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Qual è la dimensione massima di Macor che posso acquistare?
300mm x300mm x 55mm è la dimensione massima e possiamo fornire qualsiasi dimensione o forma più piccola su richiesta. Abbiamo anche molte dimensioni standard di barre, tondini e fogli Macor in magazzino per una consegna rapida. Siamo lieti di discutere la fornitura di componenti completamente lavorati e prodotti nella nostra struttura interna. Uno spessore di 60mm potrebbe essere possibile in alcune applicazioni.
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Qual è la temperatura massima di esercizio del Macor?
Macor inizia ad ammorbidirsi a 1.000°C, quindi per un uso continuo raccomanderemmo una temperatura massima di lavoro di 850°C. Abbiamo altre ceramiche che possono essere utilizzate sotto carico a oltre 2.000°C.