1. A Ti ₂ AlC kristályváza és kötése
1.1 Limit Phase családtagok és Atomic Piling Series
(Ti2AlC MAX fázisú por)
A Ti ₂ AlC a limitállapotú családba tartozik, nanolaminált háromkomponensű karbidok és nitridek osztálya, amelynek általános képlete Mₙ₊₁AXₙ, ahol M egy nagyon korai shift fém, A az A-csoport eleme, és X jelentése szénatom vagy nitrogénatom.
Ti ₂ AlC-ben, titán (Of) M komponensként működik, alumínium (Al) mint az A komponens, és szén (C) mint az X komponens, fejlődő a 211 keretrendszer (n=1) Ti ₆ C oktaéderek és Al atomok váltakozó rétegeivel, amelyek a c tengely mentén egy hatszögletű rácsban halmozódnak fel.
Ez az egyedülálló réteges architektúra szilárd kovalens kötéseket tartalmaz a Ti-ben– C-rétegek gyenge fémkötésekkel a Ti és Al repülőgépek között, egy olyan hibrid anyagot eredményezve, amely kerámia és fémes tulajdonságokkal is rendelkezik.
A tartós Ti– A C kovalens hálózat nagy merevséget biztosít, termikus stabilitás, és oxidációállóság, míg a fém Ti– Az Al kötés lehetővé teszi az elektromos vezetőképességet, hősokk tolerancia, és a normál kerámiákban nem gyakori sérülésállóság.
Ez a kettősség a kémiai kötés anizotrop természetéből fakad, amely lehetővé teszi az energiaeloszlató rendszereket, például a kink-band kialakítását, delamináció, és az alapvető repülőgépek szétválása stressz hatására, nem pedig pusztító törhető törés.
1.2 Digitális keretrendszer és anizotróp tulajdonságok
A Ti two AlC digitális elrendezése átfedő d-pályákat tartalmaz titánból és p-pályákat szénből és könnyű alumíniumból, ami a Fermi-fokú állapotok nagy vastagságához és a veleszületett elektromos és hővezető képességhez vezet az alapvető repülőgépek mentén.
Ez a fémes vezetőképesség– szokatlan a kerámia termékekben– lehetővé teszi a magas hőmérsékletű elektródákban való alkalmazást, meglévő gyűjtők, és elektromágneses védelem.
Az otthoni anizotrópia kifejezett: hőtágulás, rugalmas modulus, és az elektromos ellenállás drámaian változik az a tengely között (síkban) és c-tengely (síkon kívül) irányok az osztott kötés eredményeként.
Például, A termikus növekedés a c tengely mentén kisebb, mint az a tengely mentén, hozzájárul a hősokkokkal szembeni fokozott ellenálláshoz.
Ráadásul, az anyag csökkentett Vickers-keménységgel rendelkezik (~ 4– 6 Érettségi átlag) ellentétben a szabványos porcelánokkal, mint például az alumínium-oxid vagy a szilícium-karbid, mégis megőrzi a magas fiatalos modulust (~ 320 GPa), tükrözi a puha tulajdonságok és a feszesség határozott kombinációját.
Ez az egyensúly teszi a Ti two AlC port különösen alkalmassá megmunkálható kerámiákhoz és önkenő kompozitokhoz.
( Ti2AlC MAX fázisú por)
2. A Ti Two AlC por szintézise és kezelése
2.1 Szilárdtest- és fejlett porgyártási technikák
A Ti2 AlC por nagyrészt az elemi vagy összetett prekurzorok közötti szilárdtest reakciókon keresztül szintetizálódik, mint például a titán, alumínium, és szén, magas hőmérsékleti problémák esetén (1200– 1500 °C )inert vagy porszívó atmoszférában.
A reakció: 2Of + Al + C → Ti ₂ AlC, nagyon óvatosan kell ellenőrizni, hogy elkerüljük a befejező fázisok, például a TiC kialakulását, Ti Three Al, vagy TiAl, amelyek lebontják a gyakorlati teljesítményt.
A hőterápiával ragasztott mechanikus ötvözés egy további széles körben alkalmazott technika, ahol az elemi porokat golyós őrléssel őrlik, hogy atomi szintű keveredést érjenek el a lágyítás előtt a MAX fázis létrehozása érdekében.
Ez a megközelítés lehetővé teszi a finom bitméret szabályozást és a homogenitást, létfontosságú az innovatív kombinációs módszerekhez.
Extra kifinomult technikák, mint például a trigger plazma szinterezés (SPS), kémiai gőzlerakódás (CVD), és olvadt só szintézis, utakat kínálnak a fázistiszta felé, nanostrukturált, vagy orientált Ti two AlC porok testreszabott morfológiával.
Olvadt só szintézis, különösen, csökkentett reakcióhőmérsékletet és sokkal jobb bitdiffúziót tesz lehetővé, mivel váltóközegként működik, amely javítja a diffúziós kinetikát.
2.2 Por morfológia, Tisztaság, és a figyelembe veendő tényezők figyelembe vétele
A Ti2 AlC por morfológiája– az egyenetlen szögletes daraboktól a vérlemezkeszerű vagy kerek szemcsékig terjed– a szintézis útjától és az utófeldolgozási műveletektől, például marástól vagy kategóriától függ.
A vérlemezke alakú részecskék tükrözik a belső réteges kristályvázat, és előnyösek kompozitok megerősítéséhez vagy texturált ömlesztett anyagok fejlesztéséhez.
A nagy fázistisztaság létfontosságú; még kis mennyiségű TiC vagy Al 2 O 6 szennyeződés is jelentősen megváltoztathatja a mechanikai állapotot, elektromos, és az oxidációs szokások.
Röntgen-diffrakció (XRD) és elektronmikroszkóppal (NÉLKÜL/VAN) rendszeresen használják a fázisösszetétel és a mikrostruktúra értékelésére.
A könnyű alumínium oxigénnel való reakciókészsége miatt, A Ti ₂ AlC por érzékeny a felületi oxidációra, vékony Al ₂ O két réteg létrehozása, amely passziválhatja a terméket, de akadályozhatja a szinterezést vagy a felületi kötést kompozitokban.
Ezért, A por integritásának megőrzése érdekében fontos a tárolóhely inert környezetben és a szabályozott környezetben történő feldolgozás.
3. Hasznos viselkedési és teljesítménymechanizmusok
3.1 Mechanikai tartósság és sérülésekkel szembeni ellenállás
A Ti ₂ AlC egyik legcsodálatosabb tulajdonsága, hogy képes ellenállni a mechanikai sérüléseknek anélkül, hogy katasztrofálisan törne., néven említett lakóingatlan “károsítja az ellenállást” vagy “megmunkálhatóság” a kerámiában.
Tonna alatt, az anyag megfelel a szorongásnak olyan eszközökön keresztül, mint a mikrorepedés, repülőgép alapvető delaminációja, és gabonahatár mozgatása, amelyek eloszlatják az energiát és megakadályozzák a törések továbbterjedését.
Ez a szokás nagyban elüt a hagyományos kerámiától, amelyek rugalmassági határuk elérésekor általában hirtelen alulmaradnak.
A Ti ₂ AlC alkatrészek hagyományos szerszámokkal, előszinterelés nélkül megmunkálhatók, szokatlan kapacitás a magas hőmérsékletű kerámiák között, a gyártási árak minimalizálása és bonyolult geometriák lehetővé tétele.
Ráadásul, kiváló hősokkállóságot mutat az alacsony hőnövekedés és a magas hővezető képesség eredményeként, így alkalmas a gyors hőmérséklet-beállításoknak kitett alkatrészekhez.
3.2 Oxidációállóság és magas hőmérsékletű biztonság
Emelt hőmérsékleten (mint amennyit 1400 °C a levegőben), A Ti ₂ AlC védő alumínium-oxidot fejleszt ki (Al kettő O HÁROM) léptékű a felületén, amely diffúziós gátként működik az oxigén hozzáféréssel szemben, jelentősen lelassítja a további oxidációt.
Ez az önpassziváló viselkedés hasonló az alumínium-oxid-képző ötvözetek esetében tapasztalthoz, és fontos a hosszú távú biztonság szempontjából a repülési és energetikai alkalmazásokban..
Viszont, felett 1400 °C, a nem védő titán-oxid képződése és az alumínium belső oxidációja felgyorsítja a pusztulást, korlátozza az ultramagas hőmérsékletű használatot.
Csökkenő vagy inert beállításokban, A Ti two AlC megközelítőleg megtartja a szerkezeti stabilitást 2000 °C, fenomenális tűzálló tulajdonságok bemutatása.
A neutronsugárzással szembeni ellenálló képessége és a csökkentett atomszám szintén a magfúziós reaktor alkatrészeinek jelölt termékévé teszi..
4. Alkalmazások és jövőbeli műszaki asszimiláció
4.1 Magas hőmérsékletű és szerkezeti alkatrészek
A Ti ₂ AlC port tömegkerámiák és extrém légköri felületek előállítására használják, turbinalapátokból áll, égő, és olyan fűtőelemek, ahol az oxidációval szembeni ellenállás és a hősokkállóság kritikus fontosságú.
A melegen sajtolt vagy stimulált plazma szinterezett Ti two AlC nagy hajlítószilárdságot és kúszási ellenállást mutat, felülmúlja számos monolit kerámiát a ciklikus termikus terhelési forgatókönyvekben.
Bevonóanyagként, megvédi a fémes szubsztrátumokat az oxidációtól és a kopástól az űrrepülésben és az energiatermelő rendszerekben.
Megmunkálhatósága lehetővé teszi az üzem közbeni javítást és a precíziós kikészítést, jelentős előny a törékeny kerámiákkal szemben, amelyek rubincsiszolást igényelnek.
4.2 Praktikus és többfunkciós termékrendszerek
Az építészeti feladatokon túl, A Ti ₂ AlC-t hasznos alkalmazásokban kutatják, kihasználva elektromos vezetőképességét és réteges vázát.
Előfutárként működik a kétdimenziós MXenes gyártásához (például, A három C₂Tₓ) az Al réteg megkülönböztető maratásával, energiatárolási alkalmazások lehetővé tétele, érzékelők, és elektromágneses zavarvédelem.
Kompozit termékekben, A Ti ₂ AlC por javítja a kerámia mátrix kompozitok tartósságát és hővezető képességét (CMC-k) és acélmátrix kompozitok (MMC-k).
Kímélő jellege hő hatására– egyszerű repülőgép-nyírás eredményeként– alkalmassá teszi önkenő csapágyakra és mozgó alkatrészekre repülőgép-űrrendszerekben.
A feltörekvő kutatások a Ti ₂ AlC alapú tinták 3D nyomtatására összpontosítanak bonyolult kerámiakomponensek háló alakú előállítására, a tűzálló anyagok adalékanyag-gyártásának határait feszegetve.
Összefoglalva, A Ti ₂ AlC MAX fázispor paradigmaváltást jelent a kerámiatermékek tudományában, az acélok és a porcelánok közötti rést az osztott atomos architektúra és a hibrid kötés révén összekapcsolja.
A megmunkálhatóság sajátos kombinációja, hőbiztonság, oxidációs ellenállás, az elektromos vezetőképesség pedig lehetővé teszi a következő generációs komponensek gyártását az űrhajózásban, hatalom, és fejlett gyártás.
Ahogy a szintézis és a kezelési technológiák érnek, A Ti two AlC minden bizonnyal lényegesen létfontosságú szerepet fog játszani az extrém és multifunkcionális környezetekhez készült mérnöki termékekben.
5. Szolgáltató
Az RBOSCHCO egy megbízható globális vegyianyag-szállító & gyártó több mint 12 több éves tapasztalattal rendelkezik a kiváló minőségű vegyszerek és nanoanyagok biztosításában. A cég számos országba exportál, mint például az USA, Kanada, Európa, Egyesült Arab Emírségek, Dél-Afrika, Tanzánia, Kenya, Egyiptom, Nigéria, Kamerun, Uganda, Törökország, Mexikó, Azerbajdzsán, Belgium, Ciprus, Csehország, Brazília, Chile, Argentína, Dubai, Japán, Korea, Vietnam, Thaiföld, Malaysia, Indonézia, Ausztrália,Németország, Franciaország, Olaszország, Portugália stb. Vezető nanotechnológiai fejlesztő gyártóként, Az RBOSCHCO uralja a piacot. Professzionális munkacsoportunk tökéletes megoldásokat kínál a különböző iparágak hatékonyságának javítására, értéket teremteni, és könnyedén megbirkózik a különféle kihívásokkal. Ha keres alumínium karbid, kérjük, forduljon hozzánk bizalommal és küldjön érdeklődést.
Címkék: Ti2AlC MAX fázisú por, Ti2AlC por, Titán-alumínium-karbid por
Minden cikk és kép az internetről származik. Ha szerzői jogi problémák merülnek fel, kérjük, időben lépjen kapcsolatba velünk a törléshez.
Érdeklődjön tőlünk