1. Strukturên Hilber û Sêwirana Hevkar
1.1 Taybetmendiyên Navxweyî yên Qonaxên Pêkhatî
(Silicon nitride û silicon carbide seramîkek pêkhatî)
Silicon nitride (Ger sobe N ₄) û silicon carbide (SiC) herdu jî bi kovalentî ve girêdayî ne, porselenên ne-oksît ên ku bi karbidestiya xwe ya berbiçav di germahiya bilind de navdar in, wêranker, û mîhengên mekanîkî hewce dike.
Silicon nitride domdariya şikestinê ya berbiçav nîşan dide, berxwedana şokê termal, û îstîqrara gewriyê ji ber mîkrostruktura wê ya bêhempa ya ku ji β-Si şeş N çar gewrên dirêjkirî pêk tê ku pergalên şikestin û girêdanê dihêlin..
Ew bi qasî hişkbûnê digire 1400 ° C û xwedan rêjeyek berfirehbûna germî ya nisbeten kêm e (~ 3.2 × 10 6/ K), kêmkirina tansiyonên termal di dema guheztinên germahiya bilez de.
Ji alîyek dî, karbîd silicon hişkbûna premium bikar tîne, gihandina termal (nêzîkî 120– 150 W/(m · K )ji bo krîstalên tenê), berxwedana oxidation, û bêhêziya kîmyewî, ku ew ji bo serîlêdanên belavkirina germê ya hişk û radyasyonê hêja ye.
Bandgapa wê ya berfireh (~ 3.3 eV ji bo 4H-SiC) di heman demê de însulasyona elektrîkê û tolerasyona tîrêjê ya hêja dide, di çarçoveyên navokî û nîvconductor de alîkar e.
Dema ku di nav pêkhateyek de tête kirin, van materyalan tevgerên têkildar nîşan didin: Si sê N çar domdariyê çêtir dike û zirarê dide berxwedanê, dema ku SiC rêveberiya germî û berxwedanê bikar tîne zêde dike.
Seramîka xaçerê ya ku di encamê de çêdibe digihîje hevsengiyek ku ji hêla her du qonaxê ve tenê negihêje, afirandina hilberek birêkûpêk a bi performansa bilind ku ji bo şert û mercên karûbarê dijwar hatî çêkirin.
1.2 Şêweya Têkel û Endezyariya Mîkrostrukturel
Plansaziya Si şeş N ₄– Pêkhateyên SiC kontrola tam li ser gera qonaxê vedihewîne, morfolojiya genim, û girêdana navberê da ku bandorên hevkariyê zêde bike.
Giştîve, SiC wekî piştevaniya pirçikên mezin tê destnîşan kirin (ji submicron heta 1 µm) di nav matrixek Si çar N ₄ de, her çend mîmariyên bi fonksîyonel nirxandî an veqetandî bi heman rengî ji bo serîlêdanên pispor têne kifş kirin.
Di dema sinterkirinê de– bi gelemperî bi pîvazkirina zexta gazê (BIJÎZÊ GIŞTÎ) an jî lêdana germ– Bitikên SiC bandorê li kinetîkî ya nûkleerî û pêşkeftina β-Si du N çar genî dikin, bi gelemperî mîkrostrukturên xweşiktir û hê bêtir domdar pêşve xistin.
Ev safîkirin homojeniya mekanîkî çêtir dike û mezinahiya kêmasiyê kêm dike, hêz û pêbaweriya çêtir zêde dike.
Lihevhatina navberê di navbera her du qonaxan de girîng e; ji ber vê yekê ku her du porselenên kovalentî ne ku bi hevsengiya krîstalografîk û tevgera pêşkeftina germî ya wekhev in, ew tixûbên sîstematîk an nîv-hevgirêdayî çêdikin ku di bin lotikan de sekinîne.
Additives wek yttria (Y ₂ O SÊ) û alumina (Al du O ₃) wekî arîkariya sinterkirinê têne bikar anîn ku ji bo reklamkirina dendika-qonaxa şil a Si çar N ₄ bêyî ku ewlehiya SiC têk bibe..
Lebê, pir qonaxên zêde dikare karbidestiya germahiya bilind xirab bike, Ji ber vê yekê pêdivî ye ku pêkhatin û hilberandin herî zêde were zêde kirin da ku fîlimên sînorê gewherê gewre kêm bikin.
2. Teknîkên Pêvajoyê û Zehmetiyên Densification
( Silicon nitride û silicon carbide seramîkek pêkhatî)
2.1 Xebatên Amadekirina Powder û Teknolojiyên Teşekirinê
Pola bilind Si Two N ₄– Pêkhateyên SiC bi tevlihevkirina homojen a ultrafine dest pê dikin, tozên paqij-bilind bi karanîna şînkirina dora şil, rijandina mêlandinê, an belavkirina ultrasonic di medyaya organîk an şikilî de.
Gihîştina belavbûna domdar pêdivî ye ku ji koma SiC dûr nekevin, ku dikare wekî berhevkerên fikar û hêza şikestinê kêm bike.
Binder û belavker ji bo piştgirîkirina rawestandinên ji bo damezrandina stratejiyên wekî avêtina şemitandinê têne piştgirî kirin., kaset belav kirin, an jî şilkirina guleyan, li gorî geometriya hêmana xwestinê.
Laşên kesk piştî wê bi baldarî têne zuwa kirin û têne qut kirin ku organîkên organîk ên berî hevgirtinê derxînin, pêvajoyek ku pêdivî bi rêjeyên germkirina malê bi rêkûpêk heye da ku pêşî li perçebûn an guheztinê bigire.
Ji bo çêkirina nêzîk-teşe, teknîkên lêzêdekirî yên mîna binder jetting an stereolîtografiyê derdikevin holê, ji bo geometriyên tevlihev ên ku berê bi pêvajoya seramîk a kevneşopî re nedihatin bidestxistin.
Van teknîkan hewceyê xwarinên xwerû yên bi rheolojiya herî zêde û hişkiya eko-heval hewce ne, bi gelemperî porselenên ji polîmer an jî materyalên hestiyar ên wênekêş ên ku bi tozên pêkhatî têne pak kirin vedihewîne.
2.2 Amûrên Sintering û Ewlekariya Qonaxê
Densification of Si Six N ÇAR– Kompozîtên SiC ji ber girêdana covalent a zexm û xwe-belavbûna herî kêm a nîtrojen û karbonê di astên germahiya kêrhatî de dijwar e..
Sintering-qonaxa şil bi bikaranîna oksîtên gerstêrkên kêm-erd an alkalîn (wek mînak., Y DU O ŞEŞ, MgO) asta germahiya eutektîkî kêm dike û veguheztina girseyî bi şilbûna silîkatê ya demkî zêde dike.
Di bin stresa gazê de (bi gelemperî 1– 10 MPa N ₂), ev helandin vesazkirinê hêsantir dike, çareserî-barîn, û dendika paşîn dema ku perçebûna Si çar N FOUR kêm dike.
Hebûna SiC bandorê li vîskozîtî û şilbûna qonaxa şil dike, dibe ku anizotropiya mezinbûna genim û xuyangiya paşîn biguhezîne.
Dibe ku dermankirinên germbûnê yên piştî helandinê ve girêdayî be ku di sînorên genim de qonaxên amorfîkî yên dûbaredar çêbibin., zêdekirina taybetmendiyên mekanîkî yên germahiya bilind û berxwedana oksîdasyonê.
Teqandina tîrêjê (XRD) û mîkroskopiya elektronîkî ya şopandinê (KÎJAN) bi domdarî ji bo pejirandina paqijiya qonaxê têne bikar anîn, nebûna qonaxên duyemîn ên nexwestî (wek mînak., Si du N DU O), û mîkrosaziya yekgirtî.
3. Bandora Mekanîkî û Termal Di Bin Gelek
3.1 Berxwedanî, Qawet, û Berxwedana westandinê
Ger Oven N ₄– Pêkhateyên SiC li hember porselenên monolîtîk performansa mekanîkî ya çêtir nîşan didin, bi hêza guheztinê zêde ye 800 Nirxên hişkiya MPa û şikestinê digihîje 7– 9 MPa · m 1ST/ ².
Encama bihêzkirina perçeyên SiC tevgera xeletî û belavbûna şikestê asteng dike, dema ku Si-yê dirêjkirî du N çar genim dimînin ku bi navgîniya cîhazên kişandin û girêdanê ve xurtkirinê peyda bikin.
Ev nêzîkatiya du-zehmet dibe sedema materyalek ku li hember bandorê pir berxwedêr e, bisiklêta termal, û westandina mekanîkî– ji bo hêmanên zivirî û pêkhateyên avahîsaziyê yên di pergalên hewayî û hêzê de girîng e.
Berxwedana Kevirê hema hema berbiçav dimîne 1300 ° C, dema ku qonaxên amorf têne daxistin ji ber îstîqrara tora kovalentî û kêmbûna şemitîna sînorê genim ve girêdayî ye..
Nirxên hişkiyê bi gelemperî ji diguhere 16 ber 19 GPa, di hawîrdorên abrasive de mîna gerîdeyên bi qûmê an bangên şemitandinê de berxwedana berbiçav û perçebûnê peyda dike.
3.2 Rêvebiriya Termal û Dûrbûna Jîngehê
Zêdekirina SiC bi girîngî veguheztina germî ya pêkhateyê bilind dike, bi gelemperî ya Si şeş N ÇAR a safî duqat dike (ku di navbera 15 de ye– 30 W/(m · K) )heta 40– 60 W/(m · K) li ser naveroka malperê û mîkrosaziya SiC ve girêdayî ye.
Vê kapasîteya veguheztina germ a zêdekirî di beşên ku ji germkirina herêmî ya zirav têne xuyang kirin de rê dide rêveberiya germî ya pir pêbawer., wek xetên şewitandinê an pêkhateyên rûbirû yên plazmayê.
Kompozît di bin pileyên germî yên hişk de ewlehiya pîvanê diparêze, di encama pêşkeftina germî ya lihevhatî û pîvana şokê ya germî ya bilind de li ber perçebûn û şikestinê radiwestin (R-nirx).
Berxwedana oksîdasyonê avantajek girîng a zêde ye; SiC sîlîka parastinê çêdike (SiO ₂) qat li ser rûdana oksîjenê di germahiyên bilind de, ku hê bêtir pirsgirêkên qada rûberê teng dike û ewle dike.
Ev qata pasîf hem SiC û hem jî Si Three N ₄ diparêze (ku ji bilî SiO 2 û N 2 oxidize), misogerkirina domdariya demdirêj di hewayê de, buhara giran, an jî atmosferên şewitandinê.
4. Serlêdan û Trajektorên Teknîkî yên Pêşerojê
4.1 Aerospace, Înercî, û Sîstemên Pîşesazî
Si Du N ÇAR– Pêkhateyên SiC bi pêşkeftî di jeneratorên gazê yên nifşê din de têne bicîh kirin, ku ew destûrê didin germahiyên xebitandinê yên bilind, bandora sotemeniyê zêde kir, û daxwazên sarbûnê kêm kirin.
Hêmanên wekî pêlên turbîna bayê, xetên combustor, û pêlên rêberê nozzle ji kapasîteya hilberê ya ku bi bîsîkleta termal û barkirina mekanîkî bêyî hilweşandinek girîng radiweste qezenc dikin..
Di santralên atomê de, bi taybetî reaktorên germahiya bilind ên gazê sar dibin (HTGRs), ev pêkhate ji ber berxwedana tîrêjê ya neutron û kapasîteya ragirtina maddeya veqetandinê wekî pêlava gazê an piştgirên mîmarî tevdigerin..
Di sazkirinên pîşesaziyê de, ew di hilgirtina pola avî de têne bikar anîn, mobîlya kiln, û nozzles-berxwedêr û bearings, cihê ku metalên standard bê guman zû zû kêm dibin.
Xwezaya wan a sivik (stûrbûn ~ 3.2 g/cm PENÇ) di heman demê de wan ji bo pêşbaziya asmanî û hêmanên otomobîlên hîpersonîk ên ku di bin germkirina hewayê de ne balkêş dike..
4.2 Hilberîna Pêşkeftî û Yekbûna Pirfunctional
Lêkolîna derketî balê dikişîne ser pêşkeftina bi fonksîyonel Si şeş N FOUR– çarçoveyên SiC, li cihê ku struktur ji hêla fezayî ve cûda dibe da ku germahî zêde bike, mekanîkî, an taybetmendiyên niştecîh ên elektro-magnetic li seranserê yek elementek.
Pergalên crossbreed di nav de CMC (pêkhatî matrix seramîk) mîmarî bi xurtkirina fiber (wek mînak., SiC_f/ SiC– Si Five N ₄) sînorên tolerasyona zirarê û çewisandina têkçûnê bişkînin.
Hilberîna lêzêdekirî ya van pêkhateyan rê dide guhezkerên germahiyê yên topolojî-optimîzekirî, mîkroreaktoran, û kanalên hewayê yên nûjenkirî yên bi strukturên tora hundurîn ên ku ji hêla makînekirinê ve nayên bidestxistin.
Herwisa, avahiyên wan ên dielektrîkî yên bingehîn û ewlehiya termalê wan dike berendam ji bo radomên radar-şefaf û pencereyên xaniyê antenna di platformên bilez de..
Ji ber ku hewcedarî ji bo hilberên ku di bin barkirinên termomekanîkî yên giran de bi pêbawer pêk tînin zêde dibin, Ger sobe N ₄– Têkiliyên SiC di endezyariya seramîk de pêşkeftinek krîtîk radiwestin, di yek yekane de bandorkerî bi fonksiyonê re tevlihev dike, platforma mayînde.
Di encamê de, silicon nitride– seramîkên pêkhatî yên silicon carbide hêza materyal-bi-sêwiranê nîşan dide, bi îstîxbarata bîhnfirehiya 2 porselenên nûjen ji bo hilberandina pergalek hîbrîd bi şiyana mezinbûna di atmosferên fonksiyonel ên herî giran de.
Pêşveçûna wan a domdar bê guman dê fonksiyonek sereke beriya hêza paqij a demê bilîze, asmanî, û teknolojiyên nûjen ên bazirganî di sedsala 21-an de.
5. Firotkar
TRUNNANO dabînkerê Powdera Tungstenê ya Sferîk a bi ser e 12 ezmûna salan di parastina enerjiyê ya nano-avahî de û pêşkeftina nanoteknolojiyê de. Ew dravdana bi Qerta Krediyê qebûl dike, T/T, Yekîtiya Rojava û Paypal. Trunnano dê bi rêya FedEx ve tiştan ji xerîdarên derveyî welêt bişîne, DHL, bi hewa, an bi deryayê. Heke hûn dixwazin di derheqê Powdera Spherical Tungsten de bêtir zanibin, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin û lêpirsînek bişînin.
Tags: Silicon nitride û silicon carbide seramîkek pêkhatî, Si3N4 û SiC, seramîk pêşketî
Hemû gotar û wêne ji Înternetê ne. Ger pirsgirêkên copyright hene, ji kerema xwe di wextê de bi me re têkilî daynin da ku jêbirin.
Li me bipirsin