1. Бүтээгдэхүүний бүтэц, хамтран ажиллах загвар
1.1 Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн үндсэн чанарууд
(Цахиурын нитрид ба цахиурын карбидын нийлмэл керамик)
Цахиурын нитрид (Хэрэв зууханд N ₄) болон цахиурын карбид (SiC) хоёулаа ковалентаар холбогддог, исэлгүй шаазан нь өндөр температурт гайхалтай үр дүнтэй гэдгээрээ алдартай, хор хөнөөлтэй, мөн механикаар шаардлагатай тохиргоо.
Цахиурын нитрид нь гайхалтай хугарлын бат бөх чанарыг харуулдаг, дулааны цохилтын эсэргүүцэл, Хугарлын хазайлт ба холбох системийг идэвхжүүлдэг β-Si зургаан N дөрвөн ширхэгээс бүрдсэн өвөрмөц бичил бүтэцтэй тул мөлхөгчдийн тогтвортой байдал..
Энэ нь ойролцоогоор бат бөх чанарыг хадгалдаг 1400 ° C ба дулааны тэлэлтийн харьцангуй бага коэффициенттэй (~ 3.2 × 10 ⁻⁶/ К), температурыг хурдан өөрчлөх үед дулааны хурцадмал байдлыг багасгах.
Нөгөө талаар, цахиурын карбид нь дээд зэргийн бат бөх чанарыг ашигладаг, дулаан дамжилтын илтгэлцүүр (ойролцоогоор 120– 150 W/(м · К )ганц талстуудын хувьд), исэлдэлтийн эсэргүүцэл, болон химийн идэвхгүй байдал, Энэ нь барзгар болон цацрагийн дулаан ялгаруулах хэрэглээнд маш сайн болгодог.
Түүний өргөн хүрээтэй (~ 3.3 4H-SiC-ийн хувьд эВ) Үүнээс гадна маш сайн цахилгаан тусгаарлагч, цацрагийг тэсвэрлэх чадварыг өгдөг, цөмийн болон хагас дамжуулагчийн нөхцөлд тустай.
Нийлмэл найрлагад оруулах үед, Эдгээр материал нь тохирох зан үйлийг харуулдаг: Si three N four нь бат бөх чанарыг сайжруулж, эсэргүүцлийг гэмтээдэг, харин SiC нь дулааны удирдлага болон ашиглалтын эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.
Үүссэн эрлийз керамик нь дангаараа аль ч шатанд хүрч чадахгүй тэнцвэрт байдалд хүрдэг, үйлчилгээний эрс тэс нөхцөлд тохирсон өндөр гүйцэтгэлтэй бүтцийн бүтээгдэхүүнийг бий болгох.
1.2 Нийлмэл хэв маяг ба бичил бүтцийн инженерчлэл
Si six N ₄-ийн зохион байгуулалт– SiC нэгдлүүд нь үе шатны эргэлтийг нарийн хянах шаардлагатай, үр тарианы морфологи, Хамтран ажиллах нөлөөллийг нэмэгдүүлэхийн тулд гадаргуугийн холболт.
Ерөнхийдөө, SiC-ийг бөөмийн агуу дэмжлэг болгон нэвтрүүлсэн (субмикроноос эхлээд 1 мкм) Si дөрвөн N ₄ матриц дотор, Гэсэн хэдий ч функциональ үнэлгээтэй эсвэл хуваах архитектурууд нь тусгай програмуудад зориулагдсан байдаг.
Аглуурах явцад– ихэвчлэн хийн даралтат агломержуулалтаар (ЕРӨНХИЙ ЭМЧ) эсвэл халуун түлхэлт– SiC битүүд нь β-Si хоёр N дөрвөн ширхэгийн цөм болон хөгжлийн кинетикт нөлөөлдөг, илүү нарийн, бүр илүү тогтвортой чиглүүлсэн бичил бүтцийг байнга сурталчилж байна.
Энэхүү сайжруулалт нь механик нэгэн төрлийн байдлыг сайжруулж, согогийн хэмжээг багасгадаг, илүү сайн хүч чадал, найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх.
Хоёр үе шат хоорондын интерфейсийн нийцтэй байдал нь чухал юм; Учир нь хоёулаа ижил төстэй талстографийн тэнцвэрт байдал, дулааны боловсруулалтын шинж чанартай ковалент шаазан юм., тэд системчилсэн эсвэл хагас уялдаатай хил хязгаарыг бий болгодог бөгөөд энэ нь багцын дагуу тусгаарлагддаг.
Итриа зэрэг нэмэлтүүд (Y ₂ O ГУРАВ) болон хөнгөн цагааны исэл (Аль хоёр O ₃) SiC-ийн аюулгүй байдлыг алдагдуулахгүйгээр Si 4 N ₄-ийн шингэний фазын нягтралыг сурталчлахын тулд шингэний тусламж болгон ашигладаг..
Гэсэн хэдий ч, хэт их нэмэлт үе шатууд нь өндөр температурын үр ашгийг бууруулж болно, Тиймээс бүрхүүлтэй үр тарианы хилийн хальсыг багасгахын тулд найрлага, боловсруулалтыг дээд зэргээр нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
2. Боловсруулалтын техник ба нягтралын сорилтууд
( Цахиурын нитрид ба цахиурын карбидын нийлмэл керамик)
2.1 Нунтаг бэлтгэх ажил, хэлбэржүүлэх арга
Өндөр зэрэглэлийн Si Two N ₄– SiC нийлмэлүүд нь хэт нарийн ширхэгтэй нэг төрлийн холихоос эхэлдэг, нойтон дугуй тээрэмдэх өндөр цэвэршилттэй нунтаг, элэгдэл тээрэмдэх, эсвэл органик эсвэл шингэн орчинд хэт авианы дисперс.
SiC-ийн бөөгнөрөл үүсэхээс зайлсхийхийн тулд тууштай тархалтад хүрэх нь чухал юм, Энэ нь түгшүүрийг баяжуулах, хугарлын бат бөх чанарыг бууруулдаг.
Холбогч ба тараагчийг гулсуур цутгах гэх мэт стратеги бүрдүүлэхэд зориулсан суспензийг дэмжихэд хувь нэмэр оруулдаг., соронзон хальсны тархалт, эсвэл буудсан хэвлэх, хүссэн элементийн геометрээс хамаарна.
Үүний дараа ногоон биеийг сайтар хатааж, шингэлэхийн өмнө органик бодисыг зайлуулна, Хагалах, эвдрэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гэрийн халаалтын горимыг зохицуулах шаардлагатай үйл явц.
Ойролцоох тор хэлбэрийн үйлдвэрлэлд зориулагдсан, Биндэр цацах эсвэл стереолитографи зэрэг нэмэлт техникүүд гарч ирж байна, Уламжлалт керамик боловсруулалтаар урьд өмнө нь боломжгүй байсан төвөгтэй геометрийг хийх боломжтой болгодог.
Эдгээр техникүүд нь дээд зэргийн реологи, байгальд ээлтэй хатуулаг бүхий захиалгат түүхий эдийг шаарддаг, ихэвчлэн нийлмэл нунтагаар савласан полимерээс гаралтай шаазан эсвэл гэрэл мэдрэмтгий материалыг шаарддаг..
2.2 Синтерийн төхөөрөмж ба тайзны аюулгүй байдал
Six of Six N FOUR-ийн нягтрал– SiC нийлмэл материалууд нь хатуу ковалент холбоо, ашигтай температурын түвшинд азот, нүүрстөрөгчийн өөрөө тархалт багатай байдаг тул бэрхшээлтэй байдаг..
Газрын ховор буюу шүлтлэг гаригийн ислийг ашиглан шингэн фазын синтеринг (жишээ нь, Ө ХОЁР ЗУРГАА, MgO) эвтектик температурын түвшинг бууруулж, түр зуурын силикат гэсгээх замаар массын тээвэрлэлтийг сайжруулдаг.
Хийн стрессийн дор (ихэвчлэн 1– 10 МПа N ₂), Энэ хайлмал нь дахин зохион байгуулалтыг хөнгөвчилдөг, уусмал-хур тунадас, болон Si four N FOUR задралыг багасгахын зэрэгцээ сүүлчийн нягтрал.
SiC байгаа нь шингэний фазын зуурамтгай чанар, чийгшүүлэх чадварт нөлөөлдөг, үр тарианы өсөлтийн анизотропи болон сүүлчийн харагдах байдлыг өөрчлөх боломжтой.
Шингэрсний дараах дулаан эмчилгээ нь үр тарианы хил дээр дахин давтагдах аморф фазыг хэлбэржүүлэхтэй холбоотой байж болно., өндөр температурт механик шинж чанар, исэлдэлтийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх.
Рентген туяаны дифракц (XRD) болон сканнерийн электрон микроскоп (АЛЬ) үе шатны цэвэршилтийг баталгаажуулахын тулд байнга ашигладаг, хүсээгүй хоёр дахь үе шат байхгүй (жишээ нь, Хоёр Н ХОЁР О), ба жигд бичил бүтэц.
3. Багц дор механик болон дулааны үр ашиг
3.1 Тэвчээр, Хүч чадал, ба ядрах эсэргүүцэл
Хэрэв зууханд N ₄– SiC нийлмэл нь цул шаазантай харьцуулахад дээд зэргийн механик гүйцэтгэлийг харуулдаг, гулзайлтын бат бэх нь давсан 800 МПа ба хугарлын бат бөх байдлын утгууд 7 болж байна– 9 МПа · м 1ST/ ².
SiC фрагментийг бэхжүүлэх үр дүн нь буруу байрлалтай хөдөлгөөн болон хугарлын тархалтыг саатуулдаг, сунасан Si хоёр N дөрвөн мөхлөг нь сугалж татах, холбох төхөөрөмжөөр бэхлэхийн тулд үлддэг.
Энэхүү давхар хатуужуулалтын арга нь нөлөөлөлд маш тэсвэртэй материалыг үүсгэдэг, дулааны дугуй, ба механик ядаргаа– сансар огторгуйн болон эрчим хүчний системийн эргэлтийн элементүүд болон бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд амин чухал.
Мөлхөх эсэргүүцэл нь ойролцоогоор гайхалтай хэвээр байна 1300 ° C, аморф фазууд буурах үед ковалент сүлжээний тогтвортой байдал, үр тарианы хилийн гулсалт багассантай холбоотой..
Хатуу байдлын үнэ цэнэ нь ерөнхийдөө өөр өөр байдаг 16 руу 19 GPA, элсээр дүүрсэн эргэлт, гулсах дуудлага зэрэг зүлгүүрийн орчинд элэгдлийн болон задралын гайхалтай эсэргүүцлийг хангах.
3.2 Дулааны удирдлага ба байгаль орчны бат бөх байдал
SiC нэмэх нь нийлмэл материалын дулаан дамжилтыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг, байнга цэвэр Si зургаан Н ДӨРӨВ хоёр дахин (Энэ нь 15 хооронд хэлбэлздэг– 30 W/(м · К) )40 хүртэл– 60 W/(м · К) SiC вэб контент болон бичил бүтцээс хамаарна.
Энэхүү сайжруулсан дулаан дамжуулах хүчин чадал нь орон нутгийн эрчимтэй халаалтыг илрүүлсэн хэсгүүдэд илүү найдвартай дулааны менежмент хийх боломжийг олгодог., шатаах доторлогоо эсвэл плазмын гадаргуутай бүрдэл хэсгүүд гэх мэт.
Нийлмэл нь эгц дулааны налуу дор хэмжээст аюулгүй байдлыг хангадаг, Тохиромжтой дулааны хөгжил, өндөр дулааны цохилтын параметрийн үр дүнд хагарал, хагарлыг тэсвэрлэх (R-утга).
Исэлдэлтийн эсэргүүцэл нь нэмэлт чухал давуу тал юм; SiC нь хамгаалалтын цахиур үүсгэдэг (SiO ₂) өндөр температурт хүчилтөрөгчийн нөлөөнд автсан давхарга, Энэ нь гадаргуугийн талбайн асуудлыг улам бүр нягтруулж, аюулгүй болгодог.
Энэхүү идэвхгүй давхарга нь SiC болон Si Three N ₄ хоёуланг нь хамгаалдаг (Энэ нь нэмэлтээр SiO ₂ болон N ₂ болж исэлддэг), агаарт удаан хугацааны эдэлгээг хангах, хүнд уур, эсвэл шатаж буй уур амьсгал.
4. Хэрэглээ ба ирээдүйн техникийн замнал
4.1 Сансар огторгуй, Эрчим хүч, болон аж үйлдвэрийн системүүд
Хоёр Н ДӨРӨВ– SiC нэгдлүүдийг дараагийн үеийн хийн генераторуудад аажмаар ашигладаг, илүү өндөр температурт ажиллах боломжийг олгодог, түлшний үр ашгийг нэмэгдүүлсэн, ба хөргөлтийн хэрэгцээг багасгасан.
Салхин турбины ир зэрэг элементүүд, шаталтын доторлогоо, болон хушууны чиглүүлэгч сэнсүүд нь бүтээгдэхүүний дулааны дугуй унах, механик ачааллыг ихээхэн эвдрэлгүйгээр тэсвэрлэх чадварыг олж авдаг..
Атомын цахилгаан станцуудад, ялангуяа өндөр температурт хийн хөргөлттэй реакторууд (HTGRs), Эдгээр нийлмэл материалууд нь нейтроны цацрагийн эсэргүүцэл ба задралын эд зүйлсийг хадгалах чадвартай тул хийн бүрхүүл эсвэл архитектурын тулгуур болж ажилладаг..
Аж үйлдвэрийн байгууламжид, тэдгээрийг шингэрүүлсэн гангаар боловсруулахад ашигладаг, зуухны тавилга, мөн элэгдэлд тэсвэртэй хошуу, холхивч, стандарт металлууд хэтэрхий хурдан унана.
Тэдний хөнгөн жингийн шинж чанар (зузаан ~ 3.2 г/см ТАВ) Мөн тэдгээрийг сансрын хөдөлгүүр болон агаарын дулааны халаалтанд өртдөг хэт авианы автомашины эд ангиудад сонирхолтой болгодог..
4.2 Дэвшилтэт үйлдвэрлэл ба олон үйлдэлт интеграци
Шинээр гарч ирж буй судалгаа нь функциональ үнэлгээтэй Si 6 N FOUR-ийг хөгжүүлэхэд төвлөрдөг– SiC хүрээ, дулааныг нэмэгдүүлэхийн тулд бүтэц нь орон зайн хувьд ялгаатай байдаг, механик, эсвэл нэг элементийн туршид цахилгаан соронзон орон сууцны шинж чанарууд.
CMC зэрэг эрлийз систем (керамик матрицын нийлмэл) шилэн арматур бүхий архитектурууд (жишээ нь, SiC_f/ SiC– Таван N ₄) эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвар болон бүтэлгүйтлийн хязгаарыг дар.
Эдгээр нэгдлүүдийг нэмэлтээр үйлдвэрлэх нь топологийг оновчтой болгосон дулаан солилцогчийг ашиглах боломжийг олгодог, микрореакторууд, болон дотоод торны бүтэц бүхий нөхөн сэргээгдэх агааржуулалтын сувгууд нь механик боловсруулалтаар боломжгүй юм.
Үүнээс гадна, Тэдний үндсэн диэлектрик барилга, дулааны хамгаалалт нь тэднийг өндөр хурдны платформд радарын тунгалаг радом болон антенны байшингийн цонхонд нэр дэвшигч болгодог..
Хэт их термомеханик ачааллын дор найдвартай ажиллах бүтээгдэхүүний хэрэгцээ өсөх тусам, Хэрэв зууханд N ₄– SiC нэгдлүүд нь керамик инженерийн чухал дэвшлийг илэрхийлдэг, үр ашгийг функцтэй хослуулах, тогтвортой платформ.
Дүгнэж хэлэхэд, цахиурын нитрид– Цахиурын карбидын нийлмэл керамик нь материалын хүчийг загвараар харуулдаг, -ийн тэсвэр тэвчээрийг ашиглах 2 хамгийн хүнд функциональ орчинд ургах чадвартай эрлийз системийг үйлдвэрлэх шинэлэг шаазан..
Тэдний цаашдын дэвшил нь цэвэр хүчнээс өмнө гол үүрэг гүйцэтгэх нь дамжиггүй, сансар огторгуй, болон 21-р зуунд арилжааны орчин үеийн технологиуд.
5. Худалдагч
TRUNNANO бол бөмбөрцөг гянт болдын нунтаг нийлүүлэгч юм 12 нано барилгын эрчим хүч хэмнэх, нанотехнологийг хөгжүүлэх чиглэлээр олон жилийн туршлагатай. Энэ нь зээлийн картаар төлбөрийг хүлээн авдаг, Т/Т, West Union болон Paypal. Труннано бараагаа FedEx-ээр дамжуулан гадаад дахь үйлчлүүлэгчдэд хүргэх болно, DHL, агаараар, эсвэл далайгаар. Хэрэв та бөмбөрцөг гянт болдын нунтаг талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл, Бидэнтэй холбоо барьж, лавлагаа илгээнэ үү.
Шошго: Цахиурын нитрид ба цахиурын карбидын нийлмэл керамик, Si3N4 ба SiC, дэвшилтэт керамик
Бүх нийтлэл, зургийг интернетээс авсан болно. Зохиогчийн эрхийн асуудал байвал, устгахын тулд бидэнтэй холбоо барина уу.
Биднээс асуугаарай