1. Awọn ẹya Ọja ati Iṣajọpọ Apẹrẹ
1.1 Awọn agbara inu ti Awọn ipele Ipinnu
(Silikoni nitride ati ohun alumọni carbide eroja seramiki)
Silikoni nitride (Ti adiro N ₄) ati ohun alumọni carbide (SiC) ti wa ni mejeji covalently dè, ti kii-oxide porcelains olokiki fun ṣiṣe to dayato wọn ni iwọn otutu giga, apanirun, ati mechanically nilo eto.
Ohun alumọni nitride ṣe afihan agbara fifọ fifọ iwunilori, gbona mọnamọna resistance, ati iduroṣinṣin ti nrakò nitori microstructure alailẹgbẹ rẹ ti o jẹ ti β-Si mẹfa N awọn irugbin mẹrin ti o gbooro ti o jẹ ki iṣipaya fifọ ati awọn ọna asopọ pọ si..
O ntọju toughness to 1400 ° C ati pe o ni iye imugboroja igbona kekere kan (~ 3.2 × 10 ⁻ / K), idinku awọn aifọkanbalẹ igbona lakoko awọn iyipada iwọn otutu yara.
Ti a ba tun wo lo, ohun alumọni carbide nlo imuduro Ere, gbona elekitiriki (to 120– 150 W/(m · K )fun solitary kirisita), ifoyina resistance, ati ailagbara kemikali, ṣiṣe awọn ti o tayọ fun ti o ni inira ati radiative gbona itujade awọn ohun elo.
Awọn oniwe-tiwa ni bandgap (~ 3.3 eV fun 4H-SiC) afikun ohun ti yoo fun o tayọ ina idabobo ati Ìtọjú ifarada, iranlọwọ ni iparun ati semikondokito àrà.
Nigbati o ba dapọ si akojọpọ, awọn ohun elo wọnyi ṣe afihan awọn ihuwasi ti o baamu: Si mẹta N mẹrin ṣe ilọsiwaju agbara ati bibajẹ resistance, lakoko ti SiC ṣe alekun iṣakoso igbona ati lilo resistance.
Abajade seramiki irekọja ti o ni iwọntunwọnsi ti a ko le de nipasẹ boya ipele nikan, ṣiṣẹda ọja igbekalẹ iṣẹ ṣiṣe giga ti a ṣe deede fun awọn ipo iṣẹ to gaju.
1.2 Apapọ Aṣa ati Microstructural Engineering
Ifilelẹ ti Si mẹfa N ₄– Awọn agbo ogun SiC ni iṣakoso gangan lori kaakiri ipele, ọkà mofoloji, ati isọpọ oju-ara lati mu awọn ipa ifọwọsowọpọ pọ si.
Ni gbogbogbo, SiC ṣe afihan bi atilẹyin patiku nla (orisirisi lati submicron to 1 µm) laarin a Si mẹrin N ₄ matrix, biotilejepe won won iṣẹ tabi pipin faaji ti wa ni bakanna ni awari fun specialized ohun elo.
Nigba sintering– ojo melo nipasẹ gaasi-titẹ sintering (ONISEGUN GBAGBO) tabi titari gbona– Awọn bit SiC ni ipa lori iparun ati awọn kinetics idagbasoke ti β-Si meji N awọn irugbin mẹrin, nigbagbogbo igbega finer ati paapa siwaju sii àìyẹsẹ Oorun microstructures.
Isọdọtun yii ṣe ilọsiwaju isokan ẹrọ ati dinku iwọn abawọn, fifi si agbara to dara julọ ati igbẹkẹle.
Ibamu ibaramu laarin awọn ipele meji jẹ pataki; nitori otitọ pe awọn mejeeji jẹ awọn tanganran covalent pẹlu iwọntunwọnsi crystallographic ti o jọra ati ihuwasi idagbasoke igbona, nwọn ṣẹda ifinufindo tabi ologbele-iṣọkan aala ti o duro soke si debonding labẹ ọpọlọpọ.
Awọn afikun bii yttria (Y ₂ O META) ati aluminiomu (Al meji O ₃) ti wa ni lilo bi ransintering iranlọwọ lati polowo olomi-ipele densification ti Si mẹrin N ₄ lai ba aabo ti SiC.
Sibẹsibẹ, Pupọ awọn ipele afikun le buru si ṣiṣe iwọn otutu giga, nitorinaa akopọ ati sisẹ nilo lati wa ni iwọn lati dinku awọn fiimu aala ọkà didan.
2. Awọn ọna ṣiṣe ilana ati Awọn italaya Densification
( Silikoni nitride ati ohun alumọni carbide eroja seramiki)
2.1 Powder Prep Ise ati Ṣiṣe Awọn ilana
Ipele giga Si Meji N ₄– Awọn akojọpọ SiC bẹrẹ pẹlu idapọ isokan ti ultrafine, ga-ti nw powders lilo tutu yika milling, milling attrition, tabi ultrasonic pipinka ni Organic tabi olomi media.
Iṣeyọri pipinka deede jẹ pataki lati yago fun iṣupọ SiC, eyi ti o le ṣiṣẹ bi awọn ifọkansi aibalẹ ati agbara fifọ kekere.
Asopọmọra ati awọn kaakiri ni a ṣe alabapin si atilẹyin awọn idadoro fun ṣiṣẹda awọn ilana bii simẹnti isokuso, teepu ntan, tabi shot igbáti, da lori awọn ti o fẹ eroja geometry.
Awọn ara alawọ ewe wa lẹhin iyẹn farabalẹ gbẹ jade ati debound lati yọ awọn Organic kuro ṣaaju sisọ, ilana ti o nilo awọn oṣuwọn alapapo ile ti a ṣe ilana lati ṣe idiwọ pipin tabi ija.
Fun iṣelọpọ apẹrẹ-nẹtiwọọki, awọn ilana afikun bi binder jetting tabi stereolithography ti n farahan, ṣiṣe awọn ti o ṣee ṣe fun idiju geometries tẹlẹ unachievable pẹlu ibile seramiki processing.
Awọn imuposi wọnyi nilo awọn ifunni ifunni ti a ṣe adani pẹlu rheology ti o pọju ati lile ore-ọrẹ, nigbagbogbo entailing polima-ti ari porcelains tabi photosensitive ohun elo aba ti pẹlu apapo powders.
2.2 Awọn ẹrọ Sintering ati Aabo Ipele
Densification of Six N KẸRIN– Awọn akojọpọ SiC jẹ nija nitori isunmọ covalent to lagbara ati itankale ara ẹni ti o kere ju ti nitrogen ati erogba ni awọn ipele iwọn otutu to wulo.
Liquid-phase sintering lilo toje-aiye tabi ipilẹ aye oxides (f.eks., Y MEJI O MEFA, MgO) dinku ipele iwọn otutu eutectic ati pe o mu gbigbe gbigbe lọpọlọpọ pọ si pẹlu iyọ silicate igba diẹ.
Labẹ gaasi wahala (deede 1– 10 MPa N ₂), yi yo sise atunto, ojutu-ojo, ati ki o kẹhin densification nigba ti atehinwa disintegration ti Si mẹrin N KẸRIN.
Iwaju SiC ṣe ipa iki ati aibikita ti ipele omi, o ṣee iyipada ọkà idagbasoke anisotropy ati ki o kẹhin irisi.
Awọn itọju igbona lẹhin-sintering le jẹ ibatan lati ṣe apẹrẹ awọn ipele amorphous loorekoore ni awọn aala ọkà, igbelaruge ga-otutu darí ini ati ifoyina resistance.
X-ray diffraction (XRD) ati airi maikirosikopu elekitironi (EWO) ti wa ni lilo nigbagbogbo lati ṣe afihan mimọ ipele, aini ti undesirable keji ipele (f.eks., Si meji N MEJI O), ati aṣọ microstructure.
3. Darí ati Gbona ṣiṣe Labẹ Pupo
3.1 Agbara, Agbara, ati Resistance Exhaustion
Ti adiro N ₄– Awọn akojọpọ SiC ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ẹrọ ti o ga julọ ti o yatọ si awọn tanganran monolithic, pẹlu awọn agbara flexural ti o pọju 800 MPa ati awọn iye sturdiness fracture n sunmọ 7– 9 MPa · m 1ST/².
Abajade imuduro ti awọn ajẹkù SiC ṣe idiwọ gbigbe gbigbe ati fifọ fifọ, nigba ti elongated Si meji N mẹrin oka wa lati pese okun nipasẹ fifa-jade ati awọn ẹrọ sisopọ.
Ọna lile-meji yii fa ohun elo kan ni sooro pupọ si ipa, gbona gigun kẹkẹ, ati darí tireness– pataki fun awọn eroja yiyi ati awọn paati igbekalẹ ni oju-ofurufu ati awọn eto agbara.
Nrakò resistance duro dayato si isunmọ 1300 ° C, ni ifaramọ si iduroṣinṣin ti nẹtiwọọki covalent ati didin aala ọkà ti o dinku nigbati awọn ipele amorphous ti dinku.
Awọn iye iduroṣinṣin ni gbogbogbo yatọ lati 16 si 19 GPA, Pese yiya to dayato si ati idiwọ itusilẹ ni awọn agbegbe abrasive gẹgẹbi awọn kaakiri ti o ni iyanrin tabi awọn ipe didan.
3.2 Gbona Isakoso ati Ayika Yiye
Awọn afikun ti SiC ni riro gbe awọn gbona iba ina elekitiriki ti apapo, nigbagbogbo ilopo ti o ti funfun Si mefa N KẸRIN (eyiti o wa lati 15– 30 W/(m · K) )si 40– 60 W/(m · K) da lori akoonu oju opo wẹẹbu SiC ati microstructure.
Agbara gbigbe igbona ti o pọ si ngbanilaaye fun iṣakoso igbona igbẹkẹle pupọ diẹ sii ni awọn apakan ti o han si alapapo agbegbe ti o lagbara, gẹgẹbi awọn laini ijona tabi awọn paati ti nkọju si pilasima.
Apapo naa n ṣetọju aabo onisẹpo labẹ awọn gradients igbona giga, dide duro si spallation ati fracturing bi abajade ti idagbasoke gbigbona ti o baamu ati paramita mọnamọna gbona giga. (R-iye).
Agbara afẹfẹ jẹ afikun anfani pataki; SiC ṣe agbekalẹ siliki aabo kan (SiO ₂) Layer lori ifihan si atẹgun ni awọn iwọn otutu ti o ga, eyi ti ani diẹ densifies ati ki o secures dada agbegbe oran.
Layer palolo yii ṣe aabo mejeeji SiC ati Si Mẹta N ₄ (eyiti o jẹ afikun oxidizes si SiO ₂ ati N ₂), aridaju igba pipẹ ni afẹfẹ, eru nya, tabi sisun bugbamu.
4. Awọn ohun elo ati Awọn itọpa Imọ-ẹrọ Ọjọ iwaju
4.1 Ofurufu, Agbara, ati Industrial Systems
Si Meji N KẸRIN– Awọn agbo ogun SiC ti wa ni ilọsiwaju ni ilọsiwaju ni awọn olupilẹṣẹ gaasi iran-tẹle, nibiti wọn ti gba laaye awọn iwọn otutu ti o ga julọ, igbelaruge idana ndin, ati ki o ti gbe sėgbė itutu wáà.
Awọn eroja gẹgẹbi awọn abẹfẹlẹ afẹfẹ, combustor liners, ati itọsọna nozzles jèrè lati agbara ọja lati farada gigun keke gbona ati ikojọpọ ẹrọ laisi ibajẹ nla.
Ni awọn ohun ọgbin agbara atomiki, paapa ga-otutu gaasi-tutu reactors (Awọn HTGRs), Awọn akojọpọ wọnyi n ṣiṣẹ bi idalẹnu gaasi tabi awọn atilẹyin ayaworan nitori resistance irradiation neutroni wọn ati agbara idaduro ohun kan fission.
Ni awọn iṣeto ile-iṣẹ, ti won ti wa ni lo ninu liquified, irin mu, aga kiln, ati wọ-sooro nozzles ati bearings, nibiti awọn irin boṣewa yoo dajudaju kuna kukuru laipẹ.
Iseda iwuwo-ina wọn (sisanra ~ 3.2 g/cm KÚN) tun jẹ ki wọn ṣafẹri fun itunnu afẹfẹ ati awọn paati ọkọ ayọkẹlẹ hypersonic koko ọrọ si alapapo aerothermal.
4.2 Gbóògì to ti ni ilọsiwaju ati Multifunctional Integration
Iwadii ti n yọ jade ni idojukọ lori idagbasoke iṣẹ ṣiṣe Si mẹfa N KẸRIN– Awọn ilana SiC, ibi ti be yato spatially lati jẹki gbona, darí, tabi awọn ohun-ini ibugbe elekitiro-oofa jakejado ipin kan.
Crossbreed awọn ọna šiše pẹlu CMC (seramiki matrix apapo) faaji pẹlu okun amuduro (f.eks., SiC_f/ SiC– Si Marun N ₄) tẹ awọn aala ti ifarada ibaje ati igara-si-ikuna.
Iṣelọpọ afikun ti awọn agbo ogun wọnyi ngbanilaaye awọn olupaṣiparọ igbona iṣapeye topology, microreactors, ati awọn ikanni ti n ṣatunṣe afẹfẹ isọdọtun pẹlu awọn ẹya latticework inu ti ko ṣee ṣe nipasẹ ẹrọ.
Ni afikun, Awọn ile dielectric ipilẹ wọn ati aabo igbona jẹ ki wọn jẹ oludije fun radomes transparent radar ati awọn window ile eriali ni awọn iru ẹrọ iyara giga.
Bi awọn iwulo ṣe dagba fun awọn ọja ti o gbejade ni igbẹkẹle labẹ awọn ẹru iwọn otutu thermomechanical, Ti adiro N ₄– Awọn agbo ogun SiC duro fun ilọsiwaju to ṣe pataki ni imọ-ẹrọ seramiki, apapọ ndin pẹlu iṣẹ-ni kan nikan, pípẹ Syeed.
Ni paripari, silikoni nitride– Awọn ohun elo ohun elo ohun elo ohun alumọni carbide ṣe afihan agbara awọn ohun elo-nipasẹ-apẹrẹ, leveraging awọn staminas ti 2 awọn tanganran imotuntun lati ṣe agbejade eto arabara pẹlu agbara ti dagba ni awọn agbegbe iṣẹ ṣiṣe ti o nira julọ.
Ilọsiwaju wọn tẹsiwaju yoo dajudaju ṣe iṣẹ akọkọ ṣaaju agbara mimọ akoko, ofurufu, ati awọn imọ-ẹrọ igbalode ti iṣowo ni ọrundun 21st.
5. Olutaja
TRUNNANO jẹ olupese ti Spherical Tungsten Powder pẹlu lori 12 awọn ọdun ti iriri ni itọju agbara ile nano ati idagbasoke nanotechnology. O gba owo sisan nipasẹ Kaadi Kirẹditi, T/T, West Union ati PayPal. Trunnano yoo gbe awọn ẹru lọ si awọn alabara okeokun nipasẹ FedEx, DHL, nipa afẹfẹ, tabi nipasẹ okun. Ti o ba fẹ mọ diẹ sii nipa Spherical Tungsten Powder, jọwọ lero free lati kan si wa ki o si fi ohun lorun.
Awọn afi: Silikoni nitride ati ohun alumọni carbide eroja seramiki, Si3N4 ati SiC, seramiki to ti ni ilọsiwaju
Gbogbo awọn nkan ati awọn aworan wa lati Intanẹẹti. Ti o ba wa eyikeyi awọn ọran aṣẹ lori ara, jọwọ kan si wa ni akoko lati parẹ.
Beere wa