1. Сохторҳои маҳсулот ва тарҳрезии ҳамкорӣ
1.1 Сифатҳои дохилии марҳилаҳои таркибии
(Керамики таркибии нитриди кремний ва карбиди кремний)
Нитриди кремний (Агар танӯр N ₄) ва карбиди кремний (SiC) ҳарду ба таври ковалентӣ алоқаманданд, сафолҳои ғайриоксиди, ки бо самаранокии барҷастаи худ дар ҳарорати баланд машҳуранд, харобиовар, ва танзимоти механикиро талаб мекунанд.
Нитриди кремний устувории таъсирбахши шикастаро нишон медиҳад, муқовимат ба зарбаи гармидиҳӣ, ва устувории хазандагон аз сабаби микроструктураи беназири он, ки аз β-Si шаш N чор донаи васеъ иборат аст, ки имкон медиҳанд, ки каҷшавии шикаста ва системаҳои пайвасткуниро таъмин кунанд.
Он тақрибан мустаҳкамиро нигоҳ медорад 1400 ° C ва дорои коэффисиенти нисбатан пасти васеъшавии гармӣ мебошад (~ 3.2 × 10 ⁻⁶/ К), паст кардани шиддати гармӣ ҳангоми тағирёбии зуди ҳарорат.
Аз тарафи дигар, карбиди кремний устувории олиро истифода мебарад, гузаронандагии гармидиҳӣ (тақрибан 120– 150 В/(м · К )барои кристаллҳои яккаса), муқовимати оксидшавӣ, ва беэътиноии химиявй, онро барои барномаҳои гармидиҳии ноҳамвор ва радиатсионӣ аъло месозад.
Фосилаи васеи он (~ 3.3 eV барои 4H-SiC) ба таври илова изолятсияи аълои электрикӣ ва таҳаммулпазирии радиатсионӣ медиҳад, дар контекстҳои ядроӣ ва нимноқилӣ муфид аст.
Вақте ки ба таркиби омехта дохил карда мешавад, ин маводҳо рафтори мувофиқро нишон медиҳанд: Si се N чор устувориро беҳтар мекунад ва муқовиматро вайрон мекунад, дар ҳоле ки SiC маъмурияти гармидиҳӣ ва муқовимати истифодаро тақвият медиҳад.
Сафедаи дурагаи дар натиҷа ба мувозинат ноил мегардад, ки дар ҳар як марҳила танҳо дастнорас аст, эҷоди як маҳсулоти баландсифати сохторӣ, ки барои шароити хидматрасонии шадид мутобиқ карда шудааст.
1.2 Услуби мураккаб ва муҳандисии микроструктурӣ
Тарҳбандии Si six N ₄– Пайвастҳои SiC назорати дақиқи гардиши марҳиларо талаб мекунанд, морфологияи дона, ва пайвастагии байнифазоӣ барои ба ҳадди аксар расонидани таъсири ҳамкорӣ.
Умуман, SiC ҳамчун дастгирии бузурги зарраҳо ҷорӣ карда шудааст (аз субмикрон то 1 мкм) дар дохили матритсаи Si чор N ₄, гарчанде ки меъмории аз ҷиҳати функсионалӣ баҳо додашуда ё тақсимшуда низ барои барномаҳои махсус кашф карда мешавад.
Ҳангоми агломератсия– одатан тавассути агломератсия бо фишори газ (ДУХТАРИ УМУМЙ) ё тела додани гарм– Битҳои SiC ба кинетикаи ядроӣ ва рушди β-Si ду N чор дона таъсир мерасонанд, зуд-зуд ба микроструктураҳои хубтар ва ҳатто пайваста бештар нигаронидашуда мусоидат мекунад.
Ин такмил якхелаи механикиро беҳтар мекунад ва андозаи камбудиҳоро кам мекунад, ба қувват ва эътимоднокии беҳтар илова мекунад.
Мутобиқати интерфейси байни ду марҳила муҳим аст; аз сабаби он, ки ҳарду сафолҳои ковалентӣ бо тавозуни кристаллографӣ ва рафтори рушди гармиашон шабеҳанд, онҳо сарҳадҳои систематикӣ ё нимсоҳавӣ эҷод мекунанд, ки ба ҷудошавӣ дар зери лотҳо муқобилат мекунанд.
Иловаҳо ба монанди yttria (Y ₂ О СЕ) ва гилхок (Ал ду О ₃) ҳамчун кӯмаки синтеризатсия барои таблиғи зичии марҳилаи моеъи Si чор N ₄ бидуни осеб ба амнияти SiC истифода мешаванд.
Аммо, аз ҳад зиёди марҳилаҳои иловагӣ метавонанд самаранокии ҳарорати баландро бад кунанд, аз ин рӯ, таркиб ва коркард бояд ба ҳадди аксар расонида шаванд, то филмҳои сарҳади ғалладонаро кам кунанд.
2. Усулҳои коркард ва мушкилоти зиччи
( Керамики таркибии нитриди кремний ва карбиди кремний)
2.1 Усулҳои коркарди хока ва усулҳои шаклдиҳӣ
Синфи баланд Si Two N ₄– Композитҳои SiC бо омезиши якхелаи ултрафин оғоз мешаванд, хока-хои тозаи баланд бо истифода аз тар фрезери мудаввар, фрезеркунии фарсуда, ё дисперсияи ултрасадо дар муҳити органикӣ ё моеъ.
Барои пешгирӣ кардани кластери SiC ноил шудан ба паҳншавии пайваста муҳим аст, ки метавонад ҳамчун консентратсияи изтироб ва қувваи шикастани камтар кор кунад.
Пайвасткунакҳо ва дисперсантҳо барои дастгирии таваққуфҳо барои ташаккули стратегияҳо ба монанди рехтагарӣ саҳм гузошта мешаванд., паҳн кардани лента, ё шаклбандии тир, вобаста ба геометрияи элементҳои дилхоҳ.
Ҷисмҳои сабз пас аз он бодиққат хушк карда мешаванд ва пеш аз синтеризатсияи органикӣ хориҷ карда мешаванд, раванде, ки ба танзими гармидиҳии хона ниёз дорад, то ҷилавгирӣ аз тақсимшавӣ ё вайроншавӣ.
Барои истеҳсоли шакли наздик, усулҳои иловагие, аз қабили реактсияи биндер ё стереолитография пайдо мешаванд, имкон медиҳад, ки геометрияҳои мураккабе, ки қаблан бо коркарди анъанавии сафолӣ дастнорас буданд.
Ин усулҳо ба захираҳои фармоишӣ бо реологияи ҳадди аксар ва устувории аз ҷиҳати экологӣ тоза ниёз доранд, ки аксар вақт сафолҳои аз полимер ҳосилшуда ё маводи ҳассос бо хокаҳои таркибӣ печонида шудаанд.
2.2 Дастгоҳҳои синтеризатсия ва амнияти марҳила
Зичшавии Шаш Шаш Н ЧОР– Композитҳои SiC аз сабаби пайвастагии сахти ковалентӣ ва ҳадди ақали худдиффузияи нитроген ва карбон дар сатҳи муфиди ҳарорат душвор аст..
Синтеризатсияи марҳилаи моеъ бо истифода аз оксидҳои сайёраи камёфт ё сілтӣ (масалан., Я ДУ ШАШ, MgO) сатҳи ҳарорати эвтектикиро паст мекунад ва интиқоли оммаро бо обшавии муваққатии силикат беҳтар мекунад.
Дар зери фишори газ (маъмулан 1– 10 МПа Н ₂), ин гудохта аз нав ташкил карданро осон мекунад, маҳлул-бориш, ва зичии охир ҳангоми кам кардани парокандашавии Si чор Н ЧОР.
Мавҷудияти SiC ба часпакӣ ва намнокии фазаи моеъ таъсир мерасонад, эҳтимолан тағир додани анизотропияи афзоиши ғалла ва намуди охирин.
Табобатҳои гармии пас аз синтеризатсия метавонанд бо шаклгирии фазаҳои аморфӣ дар сарҳадҳои дона алоқаманд бошанд., баланд бардоштани хосиятҳои механикӣ ба ҳарорати баланд ва муқовимати оксидшавӣ.
Дифраксияи рентгенӣ (XRD) ва микроскопияи электронии сканер (КИ) барои тасдиқи тозагии марҳила пайваста истифода мешаванд, набудани марҳилаҳои дуюми номатлуб (масалан., Си ду Н ДУ О), ва микроструктураи якхела.
3. Самаранокии механикӣ ва гармӣ дар доираи лотҳо
3.1 Тоқат, Қувват, ва муқовимат ба хастагӣ
Агар танӯр N ₄– Композитҳои SiC дар муқоиса бо сафолҳои монолитӣ иҷрои олии механикиро нишон медиҳанд, бо қувватҳои каҷӣ аз ҳад зиёд 800 МПа ва устувории шикаста ба 7 мерасад– 9 МПа · м 1СТ/ ².
Натиҷаи таҳкими пораҳои SiC ба ҳаракати нодуруст ҷойгиршавӣ ва паҳншавии шикаста халал мерасонад, дар ҳоле ки дарозии Si ду N чор дона боқӣ мемонад, то мустаҳкамкуниро тавассути дастгоҳҳои кашидан ва пайвасткунанда таъмин кунад.
Ин равиши дуҷонибаи сахтгиранда боиси он мегардад, ки мавод ба таъсир хеле тобовар аст, велосипедронии гармидиҳӣ, ва хастагии механикӣ– барои унсурҳои гардишкунанда ва ҷузъҳои сохторӣ дар системаҳои кайҳонӣ ва энергетикӣ муҳим аст.
Муқовимати хазандагон тақрибан барҷаста боқӣ мемонад 1300 ° C, ба устувории шабакаи ковалентӣ ва кам шудани ҳаракати сарҳади ғалла ҳангоми паст шудани фазаҳои аморфӣ марбут аст..
Арзишҳои устуворӣ одатан аз фарқ мекунанд 16 ба 19 GPa, таъмини муқовимати барҷастаи фарсудашавӣ ва парокандашавӣ дар муҳитҳои абразивӣ, аз қабили гардиши пур аз қум ё зангҳои парвозкунанда.
3.2 Идоракунии гармидиҳӣ ва устувории муҳити зист
Илова кардани SiC гузариши гармии таркибро ба таври назаррас баланд мекунад, зуд-зуд дучанд кардани Си соф шаш Н ЧОР (ки аз 15 иборат аст– 30 В/(м · К) )ба 40– 60 В/(м · К) вобаста ба мундариҷаи веб ва микроструктураи SiC.
Ин иқтидори интиқоли гармидиҳӣ имкон медиҳад, ки идоракунии гармидиҳии бештар боэътимод дар қисмҳои гармидиҳии шадиди маҳаллӣ ошкор карда шавад., ба монанди қабатҳои сӯзишворӣ ё ҷузъҳои плазма рӯбарӯ.
Композит амнияти андозагириро дар зери градиентҳои гармидиҳӣ нигоҳ медорад, дар натиҷаи рушди мувофиқи гармидиҳӣ ва параметри баланди зарбаи гармӣ ба шикастан ва шикастан истодагарӣ кардан (R-арзиш).
Муқовимати оксидшавӣ бартарии дигари муҳим аст; SiC кремнийи муҳофизатиро ташкил медиҳад (SiO ₂) қабати ҳангоми таъсири оксиген дар ҳарорати баланд, ки боз хам бештар зичтар ва таъмин намудани масъалахои майдони руизаминй.
Ин қабати ғайрифаъол ҳам SiC ва ҳам Si Three N₄ -ро муҳофизат мекунад (ки ба таври илова ба SiO ₂ ва N ₂ оксид мешавад), устувории дарозмуддат дар ҳаво таъмин карда мешавад, буғи вазнин, ё атмосфераи сӯзон.
4. Барномаҳо ва траекторияҳои техникии оянда
4.1 Аэрокоинот, Энергетика, ва системаҳои саноатӣ
Си Ду Н ЧОР– Пайвастҳои SiC тадриҷан дар генераторҳои гази насли оянда ҷойгир карда мешаванд, ки дар он чо харорати баландтари корхоро таъмин мекунанд, самараи сузишвориро баланд бардошт, ва кам кардани талаботи хунуккунӣ.
Унсурҳо ба монанди чархҳои турбинаи бодӣ, лайнерҳои сӯзишворӣ, ва қубурҳои роҳнамои сопло аз қобилияти маҳсулот барои тоб додан ба велосипедронии гармӣ ва боркунии механикӣ бидуни таназзули назаррас ба даст меоянд.
Дар станцияхои электрикии атомй, махсусан реакторхои бо газ хунукшавандаи харорати баланд (HTGRs), ин композитҳо аз сабаби муқовимат ба шуоъҳои нейтронӣ ва қобилияти нигоҳ доштани ҷузъҳои тақсимшавӣ ҳамчун пӯшиши газ ё пуштибони меъморӣ амал мекунанд.
Дар установкахои саноатй, дар коркарди пулоди моеъ истифода мешаванд, мебели печь, ва соплохо ва подшипникхои ба фарсуда тобовар, ки дар он металлхои стандартй бешубха зуд кам меафтанд.
Табиати сабуки онҳо (ғафсӣ ~ 3.2 г/см ПАНЧ) инчунин онҳоро барои ҳаракати кайҳонӣ ва ҷузъҳои гиперсоникии автомобилӣ, ки ба гармкунии аэротермикӣ доранд, ҷолиб мегардонад..
4.2 Истеҳсоли пешрафта ва ҳамгироии бисёрфунксионалӣ
Тадқиқоти пайдошаванда ба таҳияи аз ҷиҳати функсионалӣ баҳои Si шаш N FOUR тамаркуз мекунад– Чаҳорчӯби SiC, ки дар он сохтор барои баланд бардоштани гармӣ аз ҷиҳати фазоӣ фарқ мекунад, механикй, ё хосиятҳои истиқоматии электромагнитӣ дар саросари як элемент.
Системаҳои кроссбред, аз ҷумла CMC (матритсаи сафолї) меъморӣ бо тақвияти нах (масалан., SiC_f/ SiC– Си Панҷ Н ₄) сарҳадҳои таҳаммулпазирии зарар ва шиддати нокомиро пахш кунед.
Истеҳсоли иловагии ин пайвастагиҳо имкон медиҳад, ки мубодилаи гармии топология оптимизатсия карда шавад, микрореакторхо, ва каналҳои кондитсионерии регенеративӣ бо сохторҳои дохилии торӣ, ки тавассути коркард ғайриимкон аст.
Дар Илова, биноҳои бунёдии диэлектрикӣ ва амнияти гармидиҳӣ онҳоро номзадҳо барои радомҳои шаффоф аз радарҳо ва тирезаҳои антенна дар платформаҳои баландсуръат табдил медиҳанд.
Тавре ки эҳтиёҷот ба маҳсулоте афзоиш меёбад, ки дар зери бори шадиди термомеханикӣ боэътимод иҷро мекунанд, Агар танӯр N ₄– Пайвастҳои SiC барои пешрафти муҳим дар муҳандисии сафолӣ истодагарӣ мекунанд, омезиши самаранокӣ бо функсия дар як, платформаи пойдор.
Хулоса, нитриди кремний– керамикаи композитии кремний карбиди кувваи масолех-ро аз руи лоиха намоиш медихад, ба кор андохтани тобоварии 2 сафолҳои инноватсионӣ барои истеҳсоли системаи гибридӣ бо қобилияти парвариш дар атмосфераи функсионалии вазнин.
Пешрафти минбаъдаи онҳо бешубҳа вазифаи асосиро пеш аз вақт қувваи тоза иҷро хоҳад кард, кайхонй, ва технологияҳои муосири тиҷоратӣ дар асри 21.
5. Фурӯшанда
TRUNNANO як таъминкунандаи хокаи вольфрами сферикӣ бо зиёда аст 12 таҷрибаи солона дар сарфаи энергия дар нано-бино ва рушди нанотехнология. Он пардохтро тавассути корти кредитӣ қабул мекунад, Т/Т, West Union ва Paypal. Trunnano молро ба муштариён дар хориҷа тавассути FedEx мефиристад, DHL, бо хаво, ё бо баҳр. Агар шумо хоҳед, ки дар бораи хокаи вольфрами сферикӣ маълумоти бештар гиред, лутфан бо мо дар тамос шавед ва дархост фиристед.
Тегҳо: Керамики таркибии нитриди кремний ва карбиди кремний, Si3N4 ва SiC, керамики пешкадам
Ҳама мақолаҳо ва тасвирҳо аз Интернет мебошанд. Агар ягон масъалаи ҳуқуқи муаллиф вуҷуд дошта бошад, лутфан бо мо дар вақти барои нест кардани.
Моро пурсед