1. પ્રોડક્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ અને સહયોગી ડિઝાઇન
1.1 ઘટક તબક્કાઓના આંતરિક ગુણો
(સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ અને સિલિકોન કાર્બાઇડ સંયુક્ત સિરામિક)
સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ (જો પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી N ₄) અને સિલિકોન કાર્બાઇડ (SiC) બંને સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા છે, નોન-ઓક્સાઇડ પોર્સેલેઇન્સ ઉચ્ચ-તાપમાનમાં તેમની ઉત્કૃષ્ટ કાર્યક્ષમતા માટે પ્રખ્યાત છે, વિનાશક, અને યાંત્રિક રીતે સેટિંગ્સની જરૂર છે.
સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ પ્રભાવશાળી અસ્થિભંગ ટકાઉપણું દર્શાવે છે, થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર, અને ક્રીપ સ્ટેબિલિટી તેના અનન્ય માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને કારણે છે જે વિસ્તૃત β-Si સિક્સ એન ચાર અનાજથી બનેલી છે જે ફ્રેક્ચર ડિફ્લેક્શન અને લિંકિંગ સિસ્ટમ્સને સક્ષમ કરે છે..
તે લગભગ કઠિનતા રાખે છે 1400 °C અને પ્રમાણમાં નીચા થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક ધરાવે છે (~ 3.2 × 10 ⁻⁶/ કે), ઝડપી તાપમાન ફેરફારો દરમિયાન થર્મલ ટેન્શન ઘટાડવું.
બીજી તરફ, સિલિકોન કાર્બાઇડ પ્રીમિયમ મક્કમતા વાપરે છે, થર્મલ વાહકતા (આશરે 120– 150 ડબલ્યુ/(m · K )એકાંત સ્ફટિકો માટે), ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર, અને રાસાયણિક જડતા, તેને રફ અને રેડિયેટિવ ગરમ ડિસીપેશન એપ્લીકેશન માટે ઉત્તમ બનાવે છે.
તેનો વિશાળ બેન્ડગેપ (~ 3.3 4H-SiC માટે eV) વધુમાં ઉત્તમ ઇલેક્ટ્રિક ઇન્સ્યુલેશન અને રેડિયેશન સહિષ્ણુતા આપે છે, પરમાણુ અને સેમિકન્ડક્ટર સંદર્ભમાં મદદરૂપ.
જ્યારે સંયુક્તમાં સમાવિષ્ટ થાય છે, આ સામગ્રી અનુરૂપ વર્તણૂકો દર્શાવે છે: Si થ્રી એન ફોર ટકાઉપણું સુધારે છે અને પ્રતિકારને નુકસાન પહોંચાડે છે, જ્યારે SiC થર્મલ વહીવટ અને ઉપયોગ પ્રતિકાર વધારે છે.
પરિણામી ક્રોસ-બ્રીડ સિરામિક એકલા બંને તબક્કા દ્વારા અપ્રાપ્ય સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છે, આત્યંતિક સેવાની પરિસ્થિતિઓને અનુરૂપ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન માળખાકીય ઉત્પાદન બનાવવું.
1.2 સંયોજન શૈલી અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ એન્જિનિયરિંગ
Si six N ₄ નું લેઆઉટ– SiC સંયોજનો સ્ટેજ પરિભ્રમણ પર ચોક્કસ નિયંત્રણનો સમાવેશ કરે છે, અનાજ મોર્ફોલોજી, અને સહયોગી અસરોને મહત્તમ કરવા માટે ઇન્ટરફેસિયલ બોન્ડિંગ.
સામાન્ય રીતે, SiC ને ગ્રેટ પાર્ટિકલ સપોર્ટ તરીકે રજૂ કરવામાં આવ્યું છે (સબમાઈક્રોનથી લઈને 1 µm) Si ચાર N ₄ મેટ્રિક્સની અંદર, વિધેયાત્મક રીતે રેટેડ અથવા વિભાજિત આર્કિટેક્ચરો એ જ રીતે વિશિષ્ટ એપ્લિકેશનો માટે શોધવામાં આવે છે.
સિન્ટરિંગ દરમિયાન– સામાન્ય રીતે ગેસ-પ્રેશર સિન્ટરિંગ દ્વારા (સામાન્ય પ્રેક્ટિશનર) અથવા ગરમ દબાણ– SiC બિટ્સ β-Si બે N ચાર અનાજના ન્યુક્લિએશન અને વિકાસ ગતિશાસ્ત્રને અસર કરે છે, વારંવાર ફાઇનર અને વધુ સતત લક્ષી માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને પ્રોત્સાહન આપે છે.
આ શુદ્ધિકરણ યાંત્રિક એકરૂપતાને સુધારે છે અને ખામીના કદને ઘટાડે છે, વધુ સારી તાકાત અને વિશ્વાસપાત્રતામાં ઉમેરો.
બે તબક્કાઓ વચ્ચે ઇન્ટરફેસિયલ સુસંગતતા મહત્વપૂર્ણ છે; હકીકત એ છે કે બંને સમાન ક્રિસ્ટલોગ્રાફિક સંતુલન અને થર્મલ વિકાસ વર્તન સાથે સહસંયોજક પોર્સેલેન્સ છે, તેઓ વ્યવસ્થિત અથવા અર્ધ-સુસંગત સરહદો બનાવે છે જે લોટ હેઠળ ડિબોન્ડિંગ સુધી ઊભી થાય છે.
એડિટિવ્સ જેમ કે યટ્રીઆ (Y ₂ O ત્રણ) અને એલ્યુમિના (અલ બે O ₃) SiC ની સુરક્ષા સાથે સમાધાન કર્યા વિના Si 4 N ₄ ના લિક્વિડ-ફેઝ ડેન્સિફિકેશનની જાહેરાત કરવા માટે સિન્ટરિંગ મદદ તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે..
જોકે, અતિશય વધારાના તબક્કાઓ ઉચ્ચ-તાપમાન કાર્યક્ષમતાને બગાડી શકે છે, તેથી ગ્લેઝ્ડ ગ્રેન બોર્ડર મૂવીઝને ન્યૂનતમ કરવા માટે રચના અને પ્રક્રિયાને મહત્તમ કરવાની જરૂર છે.
2. પ્રોસેસિંગ ટેક્નિક અને ડેન્સિફિકેશન પડકારો
( સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ અને સિલિકોન કાર્બાઇડ સંયુક્ત સિરામિક)
2.1 પાવડર પ્રેપ વર્ક અને આકાર આપવાની તકનીક
ઉચ્ચ-ગ્રેડ Si ટુ N ₄– SiC કમ્પોઝીટ અલ્ટ્રાફાઇનનાં સજાતીય સંમિશ્રણથી શરૂ થાય છે, ભીના રાઉન્ડ મિલિંગનો ઉપયોગ કરીને ઉચ્ચ શુદ્ધતા પાવડર, એટ્રિશન મિલિંગ, અથવા કાર્બનિક અથવા પ્રવાહી માધ્યમોમાં અલ્ટ્રાસોનિક વિક્ષેપ.
SiC ના ક્લસ્ટરને ટાળવા માટે સતત વિક્ષેપ પ્રાપ્ત કરવો જરૂરી છે, જે અસ્વસ્થતા સાંદ્રતા અને નીચલા અસ્થિભંગની શક્તિ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
સ્લિપ કાસ્ટિંગ જેવી વ્યૂહરચના બનાવવા માટે સસ્પેન્શનને સમર્થન આપવા માટે બાઈન્ડર અને ડિસ્પર્સન્ટનો ફાળો આપવામાં આવે છે, ટેપ ફેલાવો, અથવા શોટ મોલ્ડિંગ, ઇચ્છિત તત્વ ભૂમિતિ પર આધાર રાખીને.
ગ્રીન બોડીઝ તે પછી કાળજીપૂર્વક સૂકાઈ જાય છે અને સિન્ટરિંગ પહેલાં ઓર્ગેનિક્સ દૂર કરવા માટે બંધ થઈ જાય છે, વિભાજન અથવા વિક્ષેપ અટકાવવા માટે નિયમન કરેલ હોમ હીટિંગ રેટની જરૂર હોય તેવી પ્રક્રિયા.
નજીકના નેટ-આકારના ઉત્પાદન માટે, બાઈન્ડર જેટિંગ અથવા સ્ટીરીઓલિથોગ્રાફી જેવી એડિટિવ તકનીકો ઉભરી રહી છે, પરંપરાગત સિરામિક પ્રક્રિયા સાથે અગાઉ અગમ્ય ભૂમિતિઓ માટે તેને શક્ય બનાવે છે.
આ તકનીકોને મહત્તમ રિઓલોજી અને ઇકો-ફ્રેન્ડલી કઠિનતા સાથે કસ્ટમાઇઝ્ડ ફીડસ્ટોક્સની જરૂર છે, વારંવાર પોલિમરથી મેળવેલા પોર્સેલેન્સ અથવા સંયુક્ત પાઉડરથી ભરેલી પ્રકાશસંવેદનશીલ સામગ્રી.
2.2 સિન્ટરિંગ ઉપકરણો અને સ્ટેજ સુરક્ષા
Si Six N FUR નું ઘનકરણ– ઉપયોગી તાપમાન સ્તરો પર ઘન સહસંયોજક બંધન અને નાઇટ્રોજન અને કાર્બનના ન્યૂનતમ સ્વ-પ્રસરણને કારણે SiC કમ્પોઝીટ પડકારરૂપ છે..
દુર્લભ-પૃથ્વી અથવા આલ્કલાઇન પ્લેનેટ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ કરીને લિક્વિડ-ફેઝ સિન્ટરિંગ (દા.ત., Y બે ઓ છ, એમજીઓ) યુટેક્ટિક તાપમાન સ્તર ઘટાડે છે અને ક્ષણિક સિલિકેટ પીગળવા સાથે સામૂહિક પરિવહનને વધારે છે.
ગેસ તણાવ હેઠળ (સામાન્ય રીતે 1– 10 MPa N ₂), આ મેલ્ટ પુનઃ ગોઠવણની સુવિધા આપે છે, ઉકેલ-અવક્ષેપ, અને છેલ્લું ઘનીકરણ જ્યારે Si 4 N FUR ના વિઘટનને ઘટાડે છે.
SiC ની હાજરી પ્રવાહી તબક્કાની સ્નિગ્ધતા અને ભીનાશતાને અસર કરે છે, સંભવતઃ અનાજ વૃદ્ધિ એનિસોટ્રોપી અને છેલ્લા દેખાવમાં ફેરફાર.
સિન્ટરિંગ પછીની હૂંફની સારવાર અનાજની સીમાઓ પર આકારહીન આકારહીન તબક્કાઓથી સંબંધિત હોઈ શકે છે., ઉચ્ચ તાપમાન યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર વધારો.
એક્સ-રે વિવર્તન (XRD) અને સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (જે) સ્ટેજની શુદ્ધતાને માન્ય કરવા માટે સતત ઉપયોગમાં લેવાય છે, અનિચ્છનીય બીજા તબક્કાઓનો અભાવ (દા.ત., Si બે N TWO O), અને સમાન માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર.
3. ઘણાં બધાં હેઠળ યાંત્રિક અને થર્મલ કાર્યક્ષમતા
3.1 સહનશક્તિ, તાકાત, અને થાક પ્રતિકાર
જો ઓવન એન ₄– SiC કમ્પોઝીટ મોનોલિથિક પોર્સેલેન્સથી વિપરીત બહેતર યાંત્રિક કામગીરી દર્શાવે છે, ઓળંગી ફ્લેક્સરલ તાકાત સાથે 800 MPa અને અસ્થિભંગની મજબૂતાઈના મૂલ્યો 7 સુધી પહોંચે છે– 9 MPa · m 1ST/ ².
SiC ટુકડાઓના પ્રબળ પરિણામ ખોટા સ્થાનની હિલચાલ અને અસ્થિભંગના પ્રસારને અવરોધે છે, જ્યારે વિસ્તરેલ Si બે N ચાર દાણા પુલ-આઉટ અને લિંકિંગ ઉપકરણો દ્વારા મજબૂતીકરણ પ્રદાન કરવા માટે રહે છે.
આ ડ્યુઅલ-ટફનિંગ અભિગમ સામગ્રીને અસર માટે અત્યંત પ્રતિરોધક બનાવે છે, થર્મલ સાયકલિંગ, અને યાંત્રિક થાક– એરોસ્પેસ અને પાવર સિસ્ટમ્સમાં ફરતા તત્વો અને માળખાકીય ઘટકો માટે મહત્વપૂર્ણ.
ક્રીપ પ્રતિકાર લગભગ બાકી રહે છે 1300 ° સે, સહસંયોજક નેટવર્કની સ્થિરતાને આભારી છે અને જ્યારે આકારહીન તબક્કાઓ ઘટે છે ત્યારે અનાજની સરહદ ગ્લાઈડિંગમાં ઘટાડો.
મક્કમતા મૂલ્યો સામાન્ય રીતે અલગ અલગ હોય છે 16 થી 19 GPa, રેતીથી ભરેલા પરિભ્રમણ અથવા ગ્લાઈડિંગ કૉલ્સ જેવા ઘર્ષક વાતાવરણમાં ઉત્કૃષ્ટ વસ્ત્રો અને વિઘટન પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે.
3.2 થર્મલ એડમિનિસ્ટ્રેશન અને પર્યાવરણીય ટકાઉપણું
SiC નો ઉમેરો સંયુક્તની થર્મલ વાહકતાને નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે, વારંવાર શુદ્ધ Si છ એન ચાર કરતાં બમણું (જે 15 થી રેન્જ ધરાવે છે– 30 ડબલ્યુ/(m · K) )40 થી– 60 ડબલ્યુ/(m · K) SiC વેબ સામગ્રી અને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર પર આધાર રાખીને.
આ બૂસ્ટેડ વોર્મ ટ્રાન્સફર ક્ષમતા તીવ્ર લોકલાઇઝ્ડ હીટિંગ માટે જાહેર થયેલા ભાગોમાં વધુ વિશ્વસનીય થર્મલ મેનેજમેન્ટ માટે પરવાનગી આપે છે., જેમ કે કમ્બશન લાઇનર્સ અથવા પ્લાઝમા-ફેસિંગ ઘટકો.
સંયુક્ત થર્મલ ગ્રેડિયન્ટ્સ હેઠળ પરિમાણીય સુરક્ષા જાળવી રાખે છે, મેળ ખાતી થર્મલ ડેવલપમેન્ટ અને ઉચ્ચ થર્મલ શોક પેરામીટરના પરિણામે સ્પેલેશન અને ફ્રેક્ચર સુધી ઊભા રહેવું (આર-મૂલ્ય).
ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર એ એક વધારાનો નિર્ણાયક ફાયદો છે; SiC એક રક્ષણાત્મક સિલિકા બનાવે છે (SiO ₂) એલિવેટેડ તાપમાને ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવતા સ્તર, જે સપાટી વિસ્તારની સમસ્યાઓને વધુ ઘનતા અને સુરક્ષિત કરે છે.
આ નિષ્ક્રિય સ્તર SiC અને Si થ્રી N ₄ બંનેનું રક્ષણ કરે છે (જે વધુમાં SiO ₂ અને N ₂ માં ઓક્સિડાઈઝ થાય છે), હવામાં લાંબા ગાળાના ટકાઉપણુંની ખાતરી કરવી, ભારે વરાળ, અથવા બર્નિંગ વાતાવરણ.
4. એપ્લિકેશન્સ અને ભાવિ તકનીકી માર્ગ
4.1 એરોસ્પેસ, ઉર્જા, અને ઔદ્યોગિક સિસ્ટમો
સી બે એન ચાર– SiC સંયોજનો ક્રમશઃ આગામી પેઢીના ગેસ જનરેટરમાં જમાવવામાં આવે છે, જ્યાં તેઓ ઉચ્ચ ઓપરેટિંગ તાપમાનને મંજૂરી આપે છે, બળતણ અસરકારકતામાં વધારો, અને ઠંડકની માંગ ઓછી કરી.
વિન્ડ ટર્બાઇન બ્લેડ જેવા તત્વો, કમ્બસ્ટર લાઇનર્સ, અને નોઝલ ગાઈડ વેન્સ થર્મલ બાઇકિંગ અને યાંત્રિક લોડિંગને નોંધપાત્ર રીતે અધોગતિ વિના સહન કરવાની ઉત્પાદનની ક્ષમતાથી લાભ મેળવે છે..
અણુ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ-કૂલ્ડ રિએક્ટર (HTGRs), આ સંયોજનો તેમની ન્યુટ્રોન ઇરેડિયેશન પ્રતિકાર અને વિભાજન આઇટમ રીટેન્શન ક્ષમતાને કારણે ગેસ ક્લેડીંગ અથવા આર્કિટેક્ચરલ સપોર્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે..
ઔદ્યોગિક સેટઅપ્સમાં, તેઓ લિક્વિફાઇડ સ્ટીલ હેન્ડલિંગમાં વપરાય છે, ભઠ્ઠામાં ફર્નિચર, અને વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક નોઝલ અને બેરિંગ્સ, જ્યાં પ્રમાણભૂત ધાતુઓ ચોક્કસપણે ટૂંક સમયમાં ટૂંકી પડી જશે.
તેમનો હલકો સ્વભાવ (જાડાઈ ~ 3.2 g/cm પાંચ) એરોસ્પેસ પ્રોપલ્શન અને એરોથર્મલ હીટિંગને આધીન હાઇપરસોનિક ઓટોમોબાઈલ ઘટકો માટે પણ તેમને આકર્ષક બનાવે છે.
4.2 અદ્યતન ઉત્પાદન અને મલ્ટિફંક્શનલ એકીકરણ
ઉભરતો અભ્યાસ વિધેયાત્મક રીતે રેટેડ Si six N FUR વિકસાવવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે– SiC ફ્રેમવર્ક, જ્યાં થર્મલને વધારવા માટે માળખું અવકાશી રીતે અલગ પડે છે, યાંત્રિક, અથવા એક તત્વમાં ઇલેક્ટ્રો-મેગ્નેટિક રહેણાંક ગુણધર્મો.
CMC સહિત ક્રોસ બ્રીડ સિસ્ટમ્સ (સિરામિક મેટ્રિક્સ સંયુક્ત) ફાઇબર મજબૂતીકરણ સાથે આર્કિટેક્ચર (દા.ત., SiC_f/ SiC– Si ફાઇવ N ₄) નુકસાન સહનશીલતા અને તાણ-થી-નિષ્ફળતાની સરહદો દબાવો.
આ સંયોજનોનું ઉમેરણ ઉત્પાદન ટોપોલોજી-ઓપ્ટિમાઇઝ હૂંફ એક્સ્ચેન્જર્સને મંજૂરી આપે છે, માઇક્રોરેક્ટર, અને રિજનરેટિવ એર કન્ડીશનીંગ ચેનલો જેમાં આંતરિક જાળીકામની રચનાઓ મશીનિંગ દ્વારા અગમ્ય છે.
વધુમાં, તેમની મૂળભૂત ડાઇલેક્ટ્રિક ઇમારતો અને થર્મલ સુરક્ષા તેમને હાઇ-સ્પીડ પ્લેટફોર્મમાં રડાર-પારદર્શક રેડોમ અને એન્ટેના હોમ વિન્ડો માટે ઉમેદવાર બનાવે છે..
અતિશય થર્મોમિકેનિકલ લોડ હેઠળ વિશ્વસનીય રીતે વહન કરતા ઉત્પાદનોની જરૂરિયાતો વધે છે, જો પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી N ₄– SiC સંયોજનો સિરામિક એન્જિનિયરિંગમાં મહત્ત્વપૂર્ણ પ્રગતિ માટે ઊભા છે, સિંગલમાં કાર્યક્ષમતા સાથે અસરકારકતાનું સંયોજન, કાયમી પ્લેટફોર્મ.
નિષ્કર્ષમાં, સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ– સિલિકોન કાર્બાઇડ સંયુક્ત સિરામિક્સ સામગ્રી-બાય-ડિઝાઇનની શક્તિ દર્શાવે છે, ના સ્ટેમિનાસનો લાભ લેવો 2 સૌથી ગંભીર કાર્યાત્મક વાતાવરણમાં વૃદ્ધિ કરવાની ક્ષમતા સાથે હાઇબ્રિડ સિસ્ટમ બનાવવા માટે નવીન પોર્સેલેન્સ.
તેમની સતત પ્રગતિ ચોક્કસપણે સમયની સ્વચ્છ શક્તિની આગળ મુખ્ય કાર્ય ભજવશે, એરોસ્પેસ, અને 21મી સદીમાં વ્યાપારી આધુનિક ટેકનોલોજી.
5. વિક્રેતા
TRUNNANO એ ઓવર સાથે ગોળાકાર ટંગસ્ટન પાવડરનું સપ્લાયર છે 12 નેનો-બિલ્ડીંગ ઉર્જા સંરક્ષણ અને નેનો ટેકનોલોજી વિકાસમાં વર્ષોનો અનુભવ. તે ક્રેડિટ કાર્ડ દ્વારા ચુકવણી સ્વીકારે છે, ટી/ટી, વેસ્ટ યુનિયન અને પેપલ. ટ્રુનાનો FedEx દ્વારા વિદેશી ગ્રાહકોને માલ મોકલશે, ડીએચએલ, હવા દ્વારા, અથવા સમુદ્ર દ્વારા. જો તમે Spherical Tungsten Powder ના વિષે વધુ જાણવા માગતા હોવ, કૃપા કરીને અમારો સંપર્ક કરવા માટે મફત લાગે અને તપાસ મોકલો.
ટૅગ્સ: સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ અને સિલિકોન કાર્બાઇડ સંયુક્ત સિરામિક, Si3N4 અને SiC, અદ્યતન સિરામિક
બધા લેખો અને ચિત્રો ઇન્ટરનેટ પરથી છે. જો કોઈ કૉપિરાઇટ સમસ્યાઓ હોય, કાઢી નાખવા માટે સમયસર અમારો સંપર્ક કરો.
અમારી પૂછપરછ કરો