1. Ti ₂ AlC kristalinis karkasas ir surišimo pobūdis
1.1 Ribos fazės šeimos nariai ir atominių polių serija
(Ti2AlC MAX fazės milteliai)
Ti ₂ AlC priklauso ribinės stadijos šeimai, nanolaminuotų trijų komponentų karbidų ir nitridų klasė, kurios bendra formulė Mₙ₊₁AXₙ, kur M yra labai ankstyvas metalas, A yra A grupės elementas, ir X yra anglis arba azotas.
Ti ₂ AlC, titano (Iš) veikia kaip M komponentas, aliuminio (Al) kaip A komponentas, ir anglies (C) kaip X komponentas, kuriant a 211 pagrindą (n=1) su kintamaisiais Ti ₆ C oktaedrų ir Al atomų sluoksniais, sukrautais išilgai c ašies šešiakampėje grotelėje.
Ši unikali sluoksninė architektūra apima tvirtus kovalentinius ryšius Ti– C sluoksniai su silpnais metaliniais ryšiais tarp Ti ir Al orlaivių, gaunama hibridinė medžiaga, pasižyminti ir keraminėmis, ir metalinėmis savybėmis.
Patvarus Ti– C kovalentinis tinklas užtikrina didelį standumą, terminis stabilumas, ir atsparumas oksidacijai, o metalinis Ti– Al sujungimas užtikrina elektros laidumą, atsparumas šiluminiam šokui, ir atsparumas pažeidimams nedažnas standartinėje keramikoje.
Šis dvilypumas kyla iš anizotropinio cheminio ryšio pobūdžio, kuri leidžia energijos išsklaidymo sistemas, tokias kaip kink-juostų formavimas, delaminacija, ir pagrindiniai orlaiviai suskaidomi patiriant stresą, o ne niokojantis lūžtantis lūžis.
1.2 Skaitmeninė sistema ir anizotropinės savybės
Skaitmeninėje Ti two AlC sąrankoje yra persidengiančios titano d-orbitalės ir anglies bei lengvo aliuminio p-orbitalės., dėl to susidaro didelis Fermio laipsnio būsenų storis ir įgimtas elektros bei šilumos laidumas išilgai pagrindinių orlaivių.
Šis metalinis laidumas– neįprasta keramikos gaminiuose– leidžia naudoti aukštos temperatūros elektroduose, esamų kolekcininkų, ir elektromagnetinė apsauga.
Ryški namų anizotropija: šiluminis plėtimasis, lankstus modulis, ir elektrinė varža labai skiriasi tarp a ašies (plokštumoje) ir c ašis (iškritęs iš lėktuvo) kryptimis dėl suskaidymo.
Pavyzdžiui, šiluminis augimas išilgai c ašies yra mažesnis nei išilgai a ašies, prisideda prie padidinto atsparumo šiluminiam šokui.
Be to, medžiaga turi sumažintą Vickerso kietumą (~ 4– 6 Pažymių vidurkis) priešingai nei standartiniai porcelianai, tokie kaip aliuminio oksidas arba silicio karbidas, tačiau išsaugo aukštą jaunatviškumo modulį (~ 320 GPa), atspindi jos išskirtinį minkštumo ir sandarumo derinį.
Dėl šio balanso Ti two AlC milteliai ypač tinka apdirbamai keramikai ir savaime sutepantiems kompozitams.
( Ti2AlC MAX fazės milteliai)
2. Ti Two AlC miltelių sintezė ir tvarkymas
2.1 Kietojo kūno ir pažangūs miltelių gamybos būdai
Ti ₂ AlC milteliai daugiausia sintetinami per kietojo kūno reakcijas tarp elementinių arba junginių pirmtakų, tokių kaip titanas, aliuminio, ir anglies, esant aukštos temperatūros problemoms (1200– 1500 °C )inertinėje arba dulkių siurblio aplinkoje.
Reakcija: 2Iš + Al + C → Ti ₂ AlC, turi būti labai kruopščiai kontroliuojamas, kad nesusidarytų baigiamosios fazės, pvz., TiC, Ti Trys Al, arba TiAl, kurios griauna praktinį veikimą.
Mechaninis legiravimas, taikomas šilumos terapijos būdu, yra papildoma plačiai naudojama technika, kai elementiniai milteliai yra sumalami rutuliniu būdu, kad būtų sumaišytas atominis lygis prieš atkaitinimą, kad būtų sukurta MAX fazė.
Šis metodas leidžia tiksliai valdyti bitų dydį ir vienodumą, būtini novatoriškiems derinimo metodams.
Ypač sudėtingos technikos, pvz., trigerinis plazmos sukepinimas (SPS), cheminis nusodinimas garais (CVD), ir išlydytos druskos sintezė, pasiūlyti maršrutus į fazinį gryną, nanostruktūrinis, arba orientuoti Ti du AlC milteliai su pritaikyta morfologija.
Išlydytos druskos sintezė, ypač, leidžia sumažinti reakcijos temperatūrą ir daug geresnę bitų difuziją, veikdama kaip keitimo terpė, kuri pagerina difuzijos kinetiką.
2.2 Miltelių morfologija, Grynumas, ir pasirūpinimas veiksniais, į kuriuos reikia atsižvelgti
Ti du AlC miltelių morfologija– nuo nelygių kampinių gabalėlių iki trombocitų pavidalo ar apvalių granulių– priklauso nuo sintezės kelio ir tolesnio apdorojimo veiksmų, pvz., frezavimo ar kategorijos.
Trombocitų formos dalelės atspindi vidinį sluoksniuotą kristalų karkasą ir yra naudingos stiprinant kompozitus arba kuriant tekstūruotas birių medžiagų.
Aukštos fazės grynumas yra gyvybiškai svarbus; net nedideli TiC arba Al two O six taršos kiekiai gali iš esmės pakeisti mechaninį, elektrinis, ir oksidacijos įpročius.
Rentgeno spindulių difrakcija (XRD) ir elektroninė mikroskopija (BE/TURI) yra reguliariai naudojami fazinei struktūrai ir mikrostruktūrai įvertinti.
Dėl lengvo aliuminio reaktyvumo su deguonimi, Ti ₂ AlC milteliai yra pažeidžiami paviršiaus oksidacijos, sukuria ploną Al ₂ O du sluoksnį, kuris gali pasyvinti gaminį, bet gali trukdyti sukepinti arba sujungti kompozitus.
Todėl, Sandėliavimo vieta inertinėje aplinkoje ir apdorojimas reguliuojamoje aplinkoje yra svarbūs siekiant išlaikyti miltelių vientisumą.
3. Naudingos elgsenos ir veikimo mechanizmai
3.1 Mechaninis patvarumas ir atsparumas pažeidimams
Viena iš nuostabiausių Ti ₂ AlC savybių yra jos gebėjimas atlaikyti mechaninius pažeidimus ir katastrofiškai nesutrūkti., gyvenamasis turtas, vadinamas “pažeidžia atsparumą” arba “apdirbamumas” keramikoje.
Po tonų, medžiaga tinka nerimui per tokius prietaisus kaip mikrokrekingas, pagrindinis orlaivio delaminavimas, ir grūdų limito judėjimas, kurios išsklaido energiją ir neleidžia plisti lūžiams.
Šie įpročiai labai skiriasi nuo tradicinės keramikos, kurios paprastai staiga nutrūksta pasiekusios elastingumo ribą.
Ti ₂ AlC komponentus galima apdirbti naudojant tradicinius įrankius be išankstinio sukepinimo, nedažnas pajėgumas tarp aukštos temperatūros keramikos, sumažinti gamybos kainas ir sudaryti sąlygas sudėtingoms geometrijoms.
Be to, dėl mažo šilumos augimo ir didelio šilumos laidumo jis pasižymi puikiu atsparumu šiluminiam smūgiui, todėl tinka komponentams, kuriems greitai reguliuojamas temperatūros lygis.
3.2 Atsparumas oksidacijai ir saugumas aukštoje temperatūroje
Esant aukštai temperatūrai (tiek, kiek 1400 °C ore), Ti ₂ AlC sukuria apsauginį aliuminio oksidą (Al du O TRYS) mastelį jo paviršiaus plote, kuris veikia kaip difuzijos barjeras prieš deguonies prieigą, žymiai sulėtina papildomą oksidaciją.
Šis savaiminio pasyvavimo elgesys yra panašus į tą, kuris matomas aliuminio oksidą formuojančių lydinių atveju ir yra svarbus ilgalaikiam saugumui aviacijos ir energetikos srityse..
Tačiau, aukščiau 1400 °C, neapsauginio TiO2 susidarymas ir vidinė aliuminio oksidacija gali pagreitinti sunaikinimą, ribojant itin aukštos temperatūros naudojimą.
Mažėjančiais arba inertiniais nustatymais, Ti two AlC išlaiko maždaug struktūrinį stabilumą 2000 °C, demonstruojantis fenomenalias ugniai atsparias savybes.
Dėl savo atsparumo neutronų spinduliuotei ir sumažėjusio atominio skaičiaus jis taip pat yra kandidatas į branduolių sintezės reaktoriaus komponentus..
4. Taikymas ir ateities techninė asimiliacija
4.1 Aukštos temperatūros ir konstrukcinės dalys
Ti ₂ AlC milteliai naudojami masinei keramikai ir apdailai ekstremalioms atmosferoms gaminti, susidedantis iš turbinų menčių, degiklis, ir šildytuvo dalys, kuriose atsparumas oksidacijai ir atsparumas šiluminiam smūgiui yra labai svarbūs.
Karštai spaudžiamas arba stimuliuojamas plazminis sukepintas Ti two AlC pasižymi dideliu stiprumu lenkimu ir atsparumu šliaužimui, pranoksta daugybę monolitinės keramikos ciklinės šiluminės apkrovos scenarijų.
Kaip dengimo medžiaga, jis apsaugo metalinius pagrindus nuo oksidacijos ir nusidėvėjimo aviacijos ir energijos gamybos sistemose.
Jo apdirbamumas leidžia atlikti remontą ir tikslią apdailą, didelis pranašumas prieš trapią keramiką, kurią reikia šlifuoti rubinu.
4.2 Praktinės ir daugiafunkcinės gaminių sistemos
Be architektūrinių pareigų, Ti ₂ AlC tiriamas naudingose programose, išnaudojant jo elektros laidumą ir sluoksniuotą karkasą.
Jis veikia kaip pirmtakas gaminant dvimačius MXenes (pvz., Trys C₂Tₓ) išgraviruojant Al sluoksnį, leidžia naudoti energijos kaupimo programas, jutikliai, ir elektromagnetinių trikdžių apsauga.
Sudėtiniuose gaminiuose, Ti ₂ AlC milteliai pagerina keraminių matricų kompozitų ilgaamžiškumą ir šilumos laidumą (CMC) ir plieno matricos kompozitai (MMC).
Jo riebus pobūdis karštyje– dėl paprasto orlaivio šlyties– todėl tinka savaime sutepantiems guoliams ir judančioms dalims aviacijos ir erdvėlaivių sistemose.
Kylantys moksliniai tyrimai yra skirti Ti ₂ AlC pagrindu pagamintų dažų 3D spausdinimui, kad būtų galima gaminti sudėtingus keraminius komponentus., plėsti priedų gamybos ugniai atspariose medžiagose ribas.
Apibendrinant, Ti ₂ AlC MAX fazės milteliai reiškia paradigmos pokytį keramikos gaminių moksle, sujungiantis atotrūkį tarp plieno ir porceliano per padalintą atominę architektūrą ir hibridinį ryšį.
Jo išskirtinis apdirbamumo derinys, šiluminė apsauga, atsparumas oksidacijai, o elektros laidumas leidžia naujos kartos komponentus, skirtus aviacijai, galia, ir pažangi gamyba.
Kai bręsta sintezės ir tvarkymo technologijos, Ti two AlC tikrai atliks labai svarbią funkciją inžineriniuose gaminiuose, skirtuose ekstremalioms ir daugiafunkcioms aplinkoms.
5. Teikėjas
RBOSCHCO yra patikimas pasaulinis cheminių medžiagų tiekėjas & gamintojas su per 12 metų patirtis teikiant itin aukštos kokybės chemines medžiagas ir nanomedžiagas. Įmonė eksportuoja į daugelį šalių, pvz JAV, Kanada, Europa, JAE, Pietų Afrika, Tanzanija, Kenija, Egiptas, Nigerija, Kamerūnas, Uganda, Turkija, Meksika, Azerbaidžanas, Belgija, Kipras, Čekijos Respublika, Brazilija, Čilė, Argentina, Dubajus, Japonija, Korėja, Vietnamas, Tailandas, Malaizija, Indonezija, Australija,Vokietija, Prancūzija, Italija, Portugalija ir kt. Kaip pirmaujantis nanotechnologijų vystymo gamintojas, RBOSCHCO dominuoja rinkoje. Mūsų profesionali darbo komanda siūlo puikius sprendimus, padedančius pagerinti įvairių pramonės šakų efektyvumą, kurti vertę, ir lengvai susidoroja su įvairiais iššūkiais. Jei ieškote aliuminio karbidas, nedvejodami susisiekite su mumis ir atsiųskite užklausą.
Žymos: Ti2AlC MAX fazės milteliai, Ti2AlC milteliai, Titano aliuminio karbido milteliai
Visi straipsniai ir nuotraukos yra iš interneto. Jei yra kokių nors autorių teisių problemų, susisiekite su mumis laiku, kad ištrintumėte.
Pasiteiraukite mūsų