1. Ngaahi fa'unga 'o e koloa mo e tisaini fengaue'aki
1.1 Ngaahi 'ulungaanga fakaloto 'o e ngaahi konga 'o e konisitutone
(Silikoni naitalaiti mo e silikoni carbide fakatahataha'i 'o e selami .)
Silikoni naitalaiti (Kapau ko e 'umu N 4 .) mo e silikoni kāpaiti . (SiC) 'oku na fakatou ha'i covalent ., 'ikai-oxide porcelains 'iloa 'i he'enau ola lelei ma'ongo'onga 'i he mafana-ma'olunga ., faka'auha, mo e ngaahi tu'unga 'oku fie ma'u fakamisini ..
'Oku fakahaa'i 'e he silikoni nitride 'a e tu'uloa 'o e motu'a fakaofo ., fakafepaki'i 'o e 'oho 'a e mafana, mo e tu'unga ma'u 'o e totolo koe'uhi ko hono microstructure makehe 'oku fa'u 'aki 'a e fakalahi β-Si ono N 'a e ngaahi tenga'i 'akau 'e fa 'oku ne faka'ata 'a e deflection 'o e motu'a mo e ngaahi sisitemi fakafehokotaki ..
'Oku ne tauhi 'a e fefeka fakafuofua ki he . 1400 ° C pea 'oku ne ma'u ha coefficient fakalahi 'o e mafana 'oku 'ikai fu'u ma'ulalo . (~ 3.2 × 10 −6/ K), fakasi'isi'i 'a e ngaahi mafasia 'o e mafana lolotonga 'a e ngaahi fakalelei'i vave 'o e mafana.
‘I he tafa‘aki ‘e tahá ., 'Oku faka'aonga'i 'e he silikoni carbide 'a e fefeka 'o e tu'unga ma'olunga, fetuku mafana (fakafuofua ki he 120– 150 W/(m · K )mo e ngaahi sio'ata tokotaha .), fakafepaki'i 'o e oxidation, mo e kemikale 'o e inertness ., 'o 'ai ia ke lelei 'aupito ki he ngaahi polokalama dissipation mafana 'o e 'ata'ataa mo e radiative ..
Ko hono fu'u bandgap . (~ 3.3 eV mo e 4H-SiC) tanaki atu ki ai 'oku ne 'omi 'a e insulation 'uhila lelei 'aupito mo e kataki 'o e radiation ., tokoni 'i he ngaahi tu'unga fakaniukilia mo e semiconductor ..
'I he taimi 'oku fakakau ai ki ha me'a fakatahataha'i ., 'oku fakahaa'i 'e he ngaahi naunau ko 'eni 'a e ngaahi 'ulungaanga fe'unga: Si tolu N fa fakalelei'i 'a e tu'uloa mo e maumau'i 'o e fakafepaki ., lolotonga ia 'oku fakalahi 'e he SiC 'a e pule'i 'o e mafana mo hono faka'aonga'i 'o e fakafepaki ..
Ko e ola 'o e crossbreed 'o e selami 'oku ne a'usia ha tu'unga tatau 'oku 'ikai lava ke a'usia 'e ha taha 'o e ongo siteisi tokotaha pe ., fa'u ha koloa fakafa'unga ma'olunga-ngaue 'oku fakataumu'a ki he ngaahi tu'unga 'o e ngaue 'oku fu'u lahi.
1.2 Sitaila fakatahataha'i mo e 'enisinia 'o e Microstructural
Ko e fokotu'utu'u 'o e Si ono N 4 .– 'Oku kau 'a e ngaahi me'a fakataha'i 'o e SiC 'a e pule pau ki he fetuku 'o e siteisi ., mofolosia 'o e tenga'i 'akau, mo e fehokotaki'anga interfacial ke fakalahi 'a e ngaahi uesia 'o e fengaue'aki ..
Fakakātoa, 'Oku fakafe'iloaki 'a e SiC ko e poupou lahi 'o e ngaahi momo'i me'a . (‘o kamata mei he submicron ki he . 1 μm) 'i loto 'i ha Si fa N 4 matrix ., neongo 'oku 'ilo'i tatau pe 'a e ngaahi langa 'o e functionally rated pe vahevahe ki he ngaahi polokalama makehe ..
Lolotonga e sintering .– angamaheni 'o fakafou 'i he kasa-mafasia sintering . (TOKETA LAHI) pe ko e teke māfana .– 'Oku uesia 'e he ngaahi konga 'o e SiC 'a e nucleation mo e fakalakalaka 'o e kinetics 'o e β-Si ua N 'a e ngaahi tenga'i 'akau 'e fa ., toutou poupou'i 'a e ngaahi microstructures lelei ange mo toe lahi ange 'a e tu'uma'u 'o e ngaahi me'a ..
'Oku fakalelei'i 'e he fakalelei'i ko 'eni 'a e homogeneity fakamisini mo fakasi'isi'i 'a e lahi 'o e kovi ., tanaki atu ki he malohi lelei ange mo e falala'anga ..
'Oku mahu'inga 'a e fe'unga 'a e interfacial 'i he vaha'a 'o e ongo siteisi .; koe'uhi ko e mo'oni 'oku fakatou covalent porcelains mo e palanisi crystallographic tatau mo e 'ulungaanga fakalakalaka 'o e mafana ., 'oku nau fa'u ha ngaahi kau'afonua fakahokohoko pe semi-coherent 'oku nau tu'u hake ki he debonding 'i lalo 'i he ngaahi lote ..
Ngaahi me'a tanaki hange ko e yttria . (Y 2 O TOLU .) mo e alumina . (Al ua O 3 .) 'oku faka'aonga'i 'a e sintering tokoni ke faka'ilo 'a e vai-vahe densification 'o e Si fa N 4 'o 'ikai ke fakangaloku 'a e malu 'o e SiC ..
Ka neongo ia, fu'u lahi 'a e ngaahi siteisi tanaki atu 'e lava ke kovi ange 'a e ola lelei 'o e mafana-ma'olunga ., ko ia 'oku fie ma'u ke fakalahi 'a e fa'u mo e ngaue ke fakasi'isi'i 'a e ngaahi filimi 'o e kau'afonua 'o e tenga'i 'akau glazed ..
2. Ngaahi founga ngaue mo e ngaahi pole 'o e Densification .
( Silikoni naitalaiti mo e silikoni carbide fakatahataha'i 'o e selami .)
2.1 Ngaue 'o e efuefu Prep mo e ngaahi founga 'o e shaping .
Si kalasi ma'olunga 'e ua N 4 .– 'Oku kamata 'a e ngaahi me'a fakataha'i 'o e SiC 'aki 'a e fefiofi homogeneous 'o e ultrafine ., efuefu ma'olunga-ma'a 'o faka'aonga'i 'a e milling takai 'oku 'i ai 'a e vai, ngaohi 'o e attrition, pe ultrasonic movetevete 'i he mitia 'o e 'okani pe vai ..
'Oku mahu'inga ke a'usia 'a e movetevete tu'uma'u ke faka'ehi'ehi mei he kulupu 'o e SiC ., 'a ia 'e lava ke ngaue ko e hoha'a concentrators mo e ma'ulalo ange 'a e malohi 'o e motu'a ..
'Oku tokoni 'a e ngaahi me'a fakapipiki mo e dispersants ke poupou'i 'a e ngaahi ta'ofi ki hono fa'u 'o e ngaahi founga ngaue hange ko e slip casting ., fakamafola tepi, pe fana molding ., makatu'unga 'i he 'elemeniti 'oku fie ma'u 'a e siometi ..
Ko e ngaahi sino lanumata 'oku hili ia 'oku fakalelei'i 'a e fakamomoa mo e debound ke to'o 'a e ngaahi me'a faka'okani kimu'a pea toki sintering ., ko ha founga 'oku fie ma'u ke fakatonutonu 'a e ngaahi totongi 'o e vela 'o e 'api ke ta'ofi 'a e mavahevahe pe warping ..
Mo e ofi-kupenga-fotunga ngaohi ., 'oku 'asi hake 'a e ngaahi founga tanaki hange ko e jetting 'o e binder pe stereolithography, 'o 'ai ke malava ki he ngaahi geometries faingata'a na'e 'ikai lava ke a'usia kimu'a 'aki 'a e ngaue tukufakaholo 'o e selami ..
'Oku fie ma'u 'e he ngaahi founga ko 'eni 'a e ngaahi me'akai 'oku fakalelei'i 'aki 'a e rheology fakalahi mo e fefeka 'o e 'ea-fakakaume'a ., 'oku fa'a 'i ai 'a e polymer-ma'u mei he ngaahi porcelains pe ngaahi naunau photosensitive 'oku fakafonu 'aki 'a e ngaahi efuefu 'o e ngaahi me'a 'oku fakataha'i ..
2.2 Ngaahi me'angaue Sintering mo e malu'i 'o e siteisi .
Densification 'o e Si Ono N FA .– 'Oku pole 'a e SiC composites koe'uhi ko e fehokotaki'anga covalent fefeka mo e si'isi'i taha 'o e self-diffusion 'o e naitoloseni mo e kaponi 'i he ngaahi tu'unga 'aonga 'o e mafana ..
Sintering 'o e vai-vahe 'o faka'aonga'i 'a e oxides 'o e palanite 'oku 'ikai ke fa'a ma'u pe alkaline . (e.g., Y UA O ONO ., MgO) 'oku ne fakasi'isi'i 'a e tu'unga 'o e mafana 'o e eutectic mo fakalahi 'a e fefononga'aki lahi 'aki ha thaw silicate fakataimi ..
'I he mafasia 'o e kasa . (angamaheni 1– 10 MPa N 2), 'oku fakafaingofua'i 'e he melt ko 'eni 'a e toe fokotu'utu'u, fakalelei'i-'uha, mo e densification fakamuimuitaha lolotonga hono fakasi'isi'i 'o e movete 'o e Si fa N FA ..
'Oku uesia 'e he 'i ai 'a e SiC 'a e viscosity mo e wettability 'o e konga 'o e vai ., mahalo 'oku liliu 'a e tupu 'a e tenga'i 'akau anisotropy mo e fotunga fakamuimuitaha ..
'E lava ke fekau'aki 'a e ngaahi faito'o mafana hili 'a e sintering ke to'o 'a e fotunga 'o e ngaahi konga amorphous 'oku toutou hoko 'i he ngaahi ngata'anga 'o e tenga'i 'akau ., boosting 'a e ngaahi koloa fakamisini 'o e mafana ma'olunga mo e oxidation 'o e fakafepaki ..
Faka'ata 'o e X-ray (XRD) mo e sikani faka‘ilekitulōnika si‘isi‘i . (KO FĒ) 'oku faka'aonga'i ma'u pe ke fakamo'oni'i 'a e ma'a 'o e siteisi ., 'ikai ha ngaahi siteisi hono ua 'oku 'ikai faka'amu (e.g., Si ua N UA O .), mo e si'isi'i 'o e teunga ..
3. Fakamisini mo e Thermal 'a e 'aonga 'i lalo 'i he ngaahi lote
3.1 Malohi, Mālohi, mo e Fakafepaki ki he Vaivai .
Kapau ko e 'Oveni N 4 .– 'Oku fakahaa'i 'e he ngaahi me'a 'oku fakataha'i 'e he SiC 'a e fakahoko ngaue fakamisini ma'olunga ange 'i hono fakafehoanaki ki he ngaahi porcelains monolithic ., mo e ngaahi malohi flexural 'oku laka hake 'i he 100. 800 MPa mo e ngaahi mahu'inga 'o e sturdiness 'o e motu'a 'oku ma'u ki he 7 .– 9 MPa · m 1ST/ 2.
Ko e ola fakaivia 'o e ngaahi konga SiC 'oku ne fakafaingata'a'ia'i 'a e ngaue 'a e misplacement mo e tupulaki 'o e motu'a ., lolotonga ia 'oku kei 'i ai pe 'a e elongated Si 'e ua N 'a e ngaahi tenga'i 'akau 'e fa ke 'omi 'a e fakamālohia 'o fakafou 'i he toho-ki tu'a mo e ngaahi me'angaue fakafehokotaki ..
Ko e founga ko 'eni 'o e dual-tooghening 'oku ne fakatupu ha naunau 'oku fu'u fakafepaki'i 'a e uesia ., pasikala mafana, mo e vaivai fakamīsini .– mahu'inga ki he ngaahi 'elemeniti 'o e rotating mo e ngaahi konga 'o e structure 'i he aerospace mo e ngaahi sisitemi 'o e malohi ..
'Oku nofo ma'ongo'onga 'a e fakafepaki 'o e totolo fakafuofua ki he . 1300 ° C, 'oku fakatatau ki he tu'unga ma'u 'o e netiueka covalent mo e fakasi'isi'i 'o e kau'afonua 'o e tenga'i 'akau gliding 'i he taimi 'oku tuku hifo ai 'a e ngaahi konga amorphous ..
Ko e ngaahi mahu'inga 'o e fefeka 'oku kehekehe fakalukufua mei he . 16 ki 19 GPa, 'oatu 'a e tui ma'ongo'onga mo e disintegration 'a e fakafepaki 'i he ngaahi 'atakai abrasive hange ko e ngaahi tafe 'one'one-laden pe ngaahi ui gliding ..
3.2 Pule'i 'o e mafana mo e 'atakai 'o e tu'uloa .
'Oku hiki hake 'e he tanaki atu 'o e SiC 'a e conductivity 'o e mafana 'o e ngaahi me'a 'oku fakataha'i ., toutou liunga ua 'a e Si ma'a ono N FA . (‘a ia ‘oku kamata mei he 15 .– 30 W/(m · K) )ki he 40– 60 W/(m · K) makatu'unga 'i he SiC 'a e kakano 'o e uepi mo e microstructure ..
'Oku faka'ata 'e he malava ko 'eni 'o e fe'ave'aki mafana boosted 'a e lahi ange 'o e pule'i 'o e mafana falala'anga 'i he ngaahi konga 'oku fakahaa'i ki he vela fakalotofonua malohi ., hange ko e ngaahi liners vela pe ngaahi konga 'oku fehangahangai mo e plasma ..
'Oku tauhi 'e he me'a 'oku fakataha'i 'a e malu'i 'o e dimensional 'i he lalo gradients 'o e mafana 'o e 'ea ., tu'u hake ki he spallation mo e fracturing ko ha ola 'o e fakalakalaka 'o e mafana 'oku fe'unga mo e parameter 'o e 'ohovale 'o e mafana ma'olunga . (R-mahu'inga).
Ko e fakafepaki'i 'o e oxidation ko ha toe lelei mahu'inga .; 'Oku fa'u 'e he SiC ha silica malu'i . (SiO 2) layer 'i he taimi 'oku 'asi ai ki he 'osikena 'i he mafana ma'olunga ., 'a ia 'oku toe lahi ange 'a e densifies mo malu'i 'a e ngaahi me'a 'o e funga 'o e 'elia ..
Ko e layer passive ko 'eni 'oku ne malu'i fakatou'osi 'a e SiC mo e Si Tolu N 4 . ('a ia 'oku tanaki atu 'a e oxidizes ki he SiO 2 mo e N 2 .), fakapapau'i 'a e taimi loloa 'o e tu'uloa 'i he 'ea, kohu mamafa, pe ngaahi ‘ātakai vela ..
4. Ngaahi Tohi kole mo e Ngaahi Hala Fakatekinikale 'i he Kaha'u .
4.1 Vakapuna, Ivi, mo e Ngaahi Sisitemi Fakangaue'anga .
Si Ua N FA .– 'Oku fakalakalaka hono faka'aonga'i 'o e ngaahi me'a 'o e SiC 'i he to'utangata hoko mai 'o e kasa generators ., 'a ia 'oku nau faka'ata ai 'a e mafana 'o e ngaue ma'olunga ange ., boosted 'a e ola lelei 'o e lolo, pea fakasi'isi'i 'a e ngaahi fie ma'u fakamokomoko ..
Ngaahi 'elemeniti hange ko e matangi 'o e matangi ., ngaahi laine vela, mo e nozzle fakahinohino vanes ma’u mei he koloa ‘a e malava ke kataki’i ‘a e pasikala mafana mo e uta fakamisini ‘o ‘ikai ha faka’auha lahi ..
‘I he ngaahi fale ngaohi‘anga ivi ‘ātomí ., tautautefito ki he ngaahi reactors kasa-fakamokomoko'i 'a e mafana ma'olunga . (Ngaahi HTGR), 'oku ngaue 'a e ngaahi composites ko 'eni ko e kasa cladding pe ngaahi poupou faka'ata koe'uhi ko 'enau fakafepaki'i 'o e neutron irradiation mo e fission 'a e me'a 'oku malava ke pukepuke ..
'I he ngaahi setups fakangaue'anga, 'oku nau faka'aonga'i 'i he to'oto'o 'o e ukamea liquified ., naunau fale kiln, mo e ngaahi nozzle mo e ngaahi bearings 'oku nau taliteke'i 'a e maumau ., 'a ia 'e pau ke tō nounou 'a e ngaahi ukamea angamaheni 'o fu'u vave ..
Ko honau natula maʻamaʻá . (matolu ~ 3.2 g/cm NIMA) 'oku ne toe 'ai kinautolu ke nau faka'ofo'ofa ki he propulsion 'o e 'ea mo e ngaahi konga 'o e me'alele hypersonic 'oku mo'ulaloa ki he vela 'o e 'ea ..
4.2 Ngaohi'anga koloa fakalakalaka mo e fakataha'i 'o e ngaahi ngaue lahi .
Ko e ako 'oku 'asi hake 'oku fakatefito ia 'i hono fakatupulaki 'o e functionally fakafuofua'i Si ono N FA .– Ngaahi fa'unga 'o e SiC, 'a ia 'oku kehekehe ai 'a e fokotu'utu'u spatially ke fakalahi 'a e thermal ., fakamisini, pe ngaahi koloa nofo'anga 'o e 'uhila-makinito 'i he kotoa 'o ha 'elemeniti 'e taha ..
Ngaahi sisitemi fakakolosi kau ai 'a e CMC . (selami matrikisi fakatahataha'i) ngaahi fa'u fale mo e fakaivia 'o e fio . (e.g., SiC_f/ SiC– Si Nima N 4 .) lomi'i 'a e ngaahi ngata'anga 'o e kataki ki he maumau mo e mafasia-ki he-ta'elavame'a ..
'Oku faka'ata 'e he ngaohi 'o e tanaki atu 'o e ngaahi me'a ko 'eni 'a e topology-fakalelei'i 'a e ngaahi fefakatau'aki 'o e mafana ., ngaahi meʻa fakafetongi siʻisiʻi, mo e ngaahi halanga 'ea fakamokomoko regenerative mo e ngaahi fa'unga latticework 'i loto 'oku 'ikai lava ke a'usia 'o fakafou 'i he machining ..
Tānaki atu ki ai, 'oku 'ai 'e honau ngaahi fale dielectric tefito mo e malu'i 'o e mafana ke nau kau kanititeiti ki he radomes radar-mahino mo e ngaahi matapa sio'ata 'o e 'api 'o e 'enitena 'i he ngaahi tu'unga vave ..
Ko e tupulaki 'a e ngaahi fie ma'u ki he ngaahi koloa 'oku nau fakahoko falala'anga 'i he malumalu 'o e ngaahi kavenga thermomechanical lahi ., Kapau ko e 'umu N 4 .– 'Oku tu'u 'a e ngaahi me'a fakataha'i 'o e SiC ki ha fakalakalaka mahu'inga 'i he 'enisinia 'o e selami ., fakataha'i 'a e ola lelei mo e ngaue 'i ha taha ., tuʻunga tuʻuloa.
Ko hono faka'osi ., silikoni naitalaiti– silicon carbide 'oku fakahaa'i 'e he ceramics 'a e malohi 'o e ngaahi naunau-'i he-fakakaukau'i ., 'o faka'aonga'i 'a e ngaahi ivi 'o e . 2 porcelains fo'ou ke fakatupu ha founga hybrid mo e malava ke tupulaki 'i he ngaahi 'atakai ngaue kovi taha ..
Ko 'enau hokohoko atu 'a e laka ki mu'a 'e pau ke ne fakahoko ha ngaue tefito kimu'a 'i he taimi 'o e malohi ma'a ., vakapuna, mo e ngaahi tekinolosia fakaeonopooni fakakomēsiale ‘i he senituli hono 21 ..
5. Tokotaha fakatau atu
Ko e TRUNNANO ko ha tokotaha 'oku ne 'omi 'a e efuefu 'o e Tungsten 'o e Spherical mo e 'olunga 'i he . 12 ta'u 'o e a'usia 'i he nano-langa 'o e ivi fakatolonga mo e fakalakalaka 'o e nanotechnology .. 'Oku ne tali 'a e totongi 'o fakafou 'i he Kaati Fakamo'ua ., T/T, Hihifo 'Iunioni mo e Paypal .. 'E fakafolau atu 'e he Trunnano 'a e koloa ki he kau kasitomaa 'i muli 'o fakafou 'i he FedEx ., DHL, 'i he 'ea, pe ‘i tahi .. Kapau 'oku ke fie 'ilo lahi ange fekau'aki mo e efuefu Tungsten Spherical ., kataki 'o ongo'i tau'ataina ke fetu'utaki mai kiate kimautolu pea 'ave ha fehu'i ..
Tags: Silikoni naitalaiti mo e silikoni carbide fakatahataha'i 'o e selami ., Si3N4 mo e SiC ., selami fakalakalaka
Ko e ngaahi fakamatala mo e ngaahi fakatātā kotoa pē mei he ʻInitanetí .. Kapau 'oku 'iai ha ngaahi me'a 'oku fekau'aki mo e totonu pulusi ., kataki fetu'utaki mai taimi totonu ke tamate'i ..
Faka'eke'eke mai