Югары сафлыклы кремний карбиды (SiC) керамикасы, аларның гаҗәеп җылы үткәрүчәнлеге, химик тотрыклылыгы һәм механик ныклыгы аркасында, ярымүткәргеч, аэрокосмик һәм химия сәнәгатендә мөһим компонентлар өчен идеаль материаллар булып чыкты. Югары җитештерүчән, түбән пычранулы керамик җайланмаларга ихтыяҗ арту белән, югары сафлыклы SiC керамикасы өчен нәтиҗәле һәм масштаблы әзерләү технологияләрен эшләү глобаль тикшеренүләр юнәлешенә әйләнде. Бу мәкаләдә югары сафлыклы SiC керамикасы өчен хәзерге төп әзерләү ысуллары, шул исәптән рекристаллизацияләү, басымсыз эшкәртү (PS), кайнар пресслау (HP), очкынлы плазма белән эшкәртү (SPS) һәм өстәмә җитештерү (AM) системалы рәвештә карала, һәр процессның эшкәртү механизмнары, төп параметрлары, материал үзлекләре һәм гамәлдәге кыенлыклары турында фикер алышуга басым ясала.
SiC керамикасын хәрби һәм инженерлык өлкәләрендә куллану
Хәзерге вакытта югары сафлыктагы SiC керамик компонентлары кремний пластиналары җитештерү җиһазларында киң кулланыла, оксидлашу, литография, гравюра ясау һәм ион имплантациясе кебек үзәк процессларда катнаша. Пластиналар технологиясенең алга китүе белән пластиналарның зурлыгы арту мөһим тенденциягә әйләнде. Хәзерге вакытта пластиналарның төп зурлыгы 300 мм тәшкил итә, бу бәя һәм җитештерү куәте арасында яхшы баланска ирешә. Ләкин, Мур законы нигезендә, 450 мм пластиналарны күпләп җитештерү инде көн тәртибендә. Зуррак пластиналар, гадәттә, деформациягә һәм кәкрелеккә каршы тору өчен югарырак структура ныклыгы таләп итә, бу зур күләмле, югары ныклыктагы, югары сафлыктагы SiC керамик компонентларына ихтыяҗның артуын тагын да арттыра. Соңгы елларда өстәмә җитештерү (3D бастыру), формалар таләп итмәгән тиз прототиплаштыру технологиясе буларак, катлам-катлам төзелеше һәм сыгылмалы дизайн мөмкинлекләре аркасында катлаулы структуралы SiC керамик детальләрен җитештерүдә зур потенциал күрсәтте, бу киң игътибарны җәлеп итә.
Бу мәкаләдә югары чисталыклы SiC керамикасын әзерләүнең биш төр ысулы - рекристаллизацияләү белән синтезлау, басымсыз синтезлау, кайнар пресслау, очкынлы плазма белән синтезлау һәм өстәмә җитештерү - аларның синтезлау механизмнарына, процессны оптимальләштерү стратегияләренә, материалның эш үзенчәлекләренә һәм сәнәгатьтә куллану перспективаларына игътибар итеп, системалы рәвештә анализланачак.
Югары сафлыклы кремний карбиды чималына таләпләр
I. Рекристаллизацияләү
Рекристалллаштырылган кремний карбиды (RSiC) - 2100–2500°C югары температурада бышыргыч ярдәмсез әзерләнгән югары чисталыклы SiC материалы. Фредрикссон 19 гасыр ахырында рекристалллашу күренешен беренче тапкыр ачканнан бирле, RSiC чиста бөртек чикләре һәм пыяла фазалары һәм катнашмалар булмавы аркасында зур игътибар җәлеп итә. Югары температураларда SiC чагыштырмача югары пар басымы күрсәтә, һәм аның бышыргыч механизмы, нигездә, парга әйләнү-конденсация процессын үз эченә ала: вак бөртекләр парга әйләнә һәм зуррак бөртекләр өслегендә кабат утыра, муен үсешен һәм бөртекләр арасында турыдан-туры бәйләнешне стимуллаштыра, шуның белән материалның ныклыгын арттыра.
1990 елда Кригесманн 2200°C температурада тайпылышлы кою ысулы белән 79,1% чагыштырма тыгызлыктагы RSiC әзерләде, кисемтә эре бөртекләрдән һәм мәсамәләрдән торган микроструктураны күрсәтте. Аннары, Йи һ.б. яшел җисемнәр әзерләү өчен гель кою ысулын кулланды һәм аларны 2450°C температурада кимерде, 2,53 г/см³ күләм тыгызлыгы һәм 55,4 МПа бөкләнүгә ныклыгы булган RSiC керамикасы алды.
RSiC'ның SEM сыну өслеге
Тыгыз SiC белән чагыштырганда, RSiC түбәнрәк тыгызлыкка (якынча 2,5 г/см³) һәм якынча 20% ачык мәсамәлелеккә ия, бу аның югары ныклыктагы кушымталарда эшләвен чикли. Шуңа күрә RSiC тыгызлыгын һәм механик үзлекләрен яхшырту төп тикшеренү юнәлешенә әйләнде. Сунг һ.б. эрегән кремнийны углерод/β-SiC катнаш компактларына инфильтрацияләүне һәм 2200°C температурада яңадан кристаллаштыруны тәкъдим иттеләр, α-SiC эре бөртекләреннән торган челтәр структурасын уңышлы төзеделәр. Нәтиҗәдә RSiC 2,7 г/см³ тыгызлыкка һәм 134 МПа бөкләнүгә иреште, югары температураларда да бик яхшы механик тотрыклылыкны саклап калды.
Тыгызлыкны тагын да арттыру өчен, Гуо һ.б. RSiCны күп тапкыр эшкәртү өчен полимер инфильтрациясе һәм пиролиз (PIP) технологиясен кулландылар. PCS/ксилол эремәләрен һәм SiC/PCS/ксилол суспензияләрен инфильтрант буларак кулланып, 3–6 PIP циклыннан соң, RSiC тыгызлыгы сизелерлек яхшырды (2,90 г/см³ кадәр), шулай ук аның бөгелеш ныклыгы. Моннан тыш, алар PIP һәм яңадан кристаллашуны берләштергән циклик стратегия тәкъдим иттеләр: 1400°C температурада пиролиз, аннары 2400°C температурада яңадан кристаллашу, кисәкчәләрнең тыгылуын нәтиҗәле рәвештә бетерү һәм күзәнәклелекне киметү. Соңгы RSiC материалы 2,99 г/см³ тыгызлыкка һәм 162,3 МПа бөгелеш ныклыгына иреште, бу гаҗәеп комплекслы эш күрсәткечләрен күрсәтте.
Полимер импрегнациясе һәм пиролиз (PIP)-рекристаллизация циклларыннан соң шомартылган RSiC микроструктурасы эволюциясенең SEM рәсемнәре: Башлангыч RSiC (A), беренче PIP-рекристаллизация циклыннан соң (B) һәм өченче циклдан соң (C)
II. Басымсыз синтезлау
Басымсыз кайнатыла торган кремний карбиды (SiC) керамикасы гадәттә чимал буларак югары сафлыклы, ультра нечкә SiC порошогын кулланып әзерләнә, аз күләмдә кайнатучы ярдәм чаралары өстәлә һәм 1800–2150°C температурада инерт атмосферада яки вакуумда кайнатыла. Бу ысул зур күләмле һәм катлаулы структуралы керамик компонентлар җитештерү өчен яраклы. Ләкин, SiC, нигездә, ковалент бәйләнеш булганлыктан, аның үз-үзен диффузияләү коэффициенты бик түбән, шуңа күрә кайнатучы ярдәм чаралары булмаганда тыгызлану авыр.
Бөтерү механизмына нигезләнеп, басымсыз бөтерүне ике категориягә бүлеп була: басымсыз сыек фазалы бөтерү (PLS-SiC) һәм басымсыз каты халәтле бөтерү (PSS-SiC).
1.1 PLS-SiC (Сыек фазалы синтезлау)
PLS-SiC гадәттә 2000°C тан түбән температурада сыек фаза формалаштыру өчен якынча 10 авырлык% эвтектик сыекландыру ярдәмен (мәсәлән, Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂ һәм сирәк җир оксидлары RE₂O₃) өстәп, кисәкчәләрнең яңадан урнашуын һәм масса күчерүен стимуллаштырып, тыгызлануга ирешү юлы белән сыеклана. Бу процесс сәнәгать классындагы SiC керамикасы өчен яраклы, ләкин сыек фазалы сыекландыру аша югары чисталыктагы SiC алу турында хәбәрләр юк.
1.2 PSS-SiC (Каты халәттәге синтез)
PSS-SiC 2000°C тан югарырак температурада якынча 1 авырлык% өстәмәләр кулланып каты хәлдә тыгызлануны үз эченә ала. Бу процесс, нигездә, өслек энергиясен киметү һәм тыгызлануга ирешү өчен югары температуралар белән идарә ителә торган атом диффузиясенә һәм бөртекләрнең яңадан урнашуына таяна. BC (бор-углерод) системасы - киң таралган өстәмә комбинациясе, ул бөртек чикләре энергиясен киметә һәм SiO₂ны SiC өслегеннән чыгара ала. Ләкин, традицион BC өстәмәләре еш кына калдык катнашмаларны кертә, SiC чисталыгын киметә.
Өстәмәләр күләмен контрольдә тоту (B 0,4 авырлык%, C 1,8 авырлык%) һәм 2150°C температурада 0,5 сәгать дәвамында кимерү юлы белән, 99,6 авырлык% һәм 98,4% чагыштырма тыгызлыктагы югары чисталыклы SiC керамикасы алынды. Микроструктурада баганасыман бөртекләр (кайберләренең озынлыгы 450 мкм дан артык), бөртек чикләрендә кечкенә мәсамәләре һәм бөртекләр эчендә графит кисәкчәләре бар иде. Керамика бүлмә температурасыннан 600°C га кадәр диапазонда 443 ± 27 МПа бөкләнү ныклыгы, 420 ± 1 ГПа эластиклык модуле һәм 3,84 × 10⁻⁶ K⁻¹ җылылык киңәю коэффициенты күрсәтте, бу гомуми эш күрсәткечләренең бик яхшы булуын күрсәтте.
PSS-SiC микроструктурасы: (A) Шылау һәм NaOH белән эшкәртүдән соң SEM сурәте; (BD) Шылау һәм эшкәртүдән соң BSD сурәтләре
III. Кайнар пресслау белән блендерлау
Кайнар пресслау (HP) белән пюрелау - югары температура һәм югары басым шартларында порошок материалларына бер үк вакытта җылылык һәм бер күчәрле басым куллана торган тыгызлаштыру ысулы. Югары басым мәсамәләрнең барлыкка килүен сизелерлек тоткарлый һәм бөртекләрнең үсешен чикли, ә югары температура бөртекләрнең кушылуына һәм тыгыз структураларның барлыкка килүенә ярдәм итә, нәтиҗәдә югары тыгызлыктагы, югары сафлыктагы SiC керамикасы барлыкка килә. Преслауның юнәлешле характеры аркасында, бу процесс бөртекләрнең анизотропиясен китереп чыгара, механик һәм тузу үзлекләренә тәэсир итә.
Саф SiC керамикасын өстәмәләрсез тыгызлау авыр, шуңа күрә ул югары басымлы бышырту таләп итә. Надо һ.б. 2500°C һәм 5000 МПа температурада өстәмәләрсез тулысынча тыгыз SiC әзерләде; Сан һ.б. 25 GPa һәм 1400°C температурада 41,5 GPa кадәр Викерс катылыгы белән β-SiC күпләп материаллар алды. 4 GPa басым кулланып, чагыштырма тыгызлыгы якынча 98% һәм 99%, катылыгы 35 GPa һәм эластиклык модуле 450 GPa булган SiC керамикасы 1500°C һәм 1900°C температурада әзерләнде. Микрон зурлыгындагы SiC порошогын 5 GPa һәм 1500°C температурада бышырту 31,3 GPa катылык һәм 98,4% чагыштырма тыгызлык белән керамика бирде.
Бу нәтиҗәләр югары басымның өстәмәләрсез тыгызлануга ирешә алуын күрсәтсә дә, кирәкле җиһазларның катлаулылыгы һәм югары бәясе сәнәгать кулланылышын чикли. Шуңа күрә, гамәли әзерлектә, еш кына эз өстәмәләре яки порошок грануляциясе кулланыла, бу исә агломерацияләү көчен арттыру өчен кулланыла.
Өстәмә буларак 4% фенол сумаласын өстәп һәм 2350°C һәм 50 МПа температурада бышыртып, тыгызлану дәрәҗәсе 92% һәм сафлыгы 99,998% булган SiC керамикасы алынган. Өстәмәләрнең түбән күләмен (бор кислотасы һәм D-фруктоза) кулланып һәм 2050°C һәм 40 МПа температурада бышыртып, чагыштырма тыгызлыгы >99,5% һәм калдык B күләме нибары 556 ppm булган югары сафлыклы SiC әзерләнгән. SEM рәсемнәре басымсыз бышырылган үрнәкләр белән чагыштырганда, кайнар прессланган үрнәкләрнең бөртекләре кечерәк, мәсамәләре азрак һәм тыгызлыгы югарырак булуын күрсәткән. Бөгелү ныклыгы 453,7 ± 44,9 МПа, ә эластиклык модуле 444,3 ± 1,1 ГПа га җиткән.
1900°C температурада тоту вакытын озайтканда, бөртек зурлыгы 1,5 мкм дан 1,8 мкм га кадәр арткан, ә җылылык үткәрүчәнлеге 155 тән 167 Вт·м⁻¹·К⁻¹ га кадәр яхшырган, шул ук вакытта плазманың коррозиягә чыдамлыгы да арткан.
1850°C һәм 30 МПа температура шартларында, гранулалаштырылган һәм җылытылган SiC порошогын кайнар пресслау һәм тиз кайнар пресслау нәтиҗәсендә бернинди өстәмәләрсез тулысынча тыгыз β-SiC керамикасы алынган, аның тыгызлыгы 3,2 г/см³ һәм традицион процессларга караганда 150–200°C түбәнрәк. Керамика 2729 ГПа катылык, сынуга чыдамлык 5,25–5,30 МПа·м^1/2 һәм бик яхшы сыгылуга чыдамлык күрсәткән (1400°C/1450°C һәм 100 МПа температурада сыгылу тизлеге 9,9 × 10⁻¹⁰ с⁻¹ һәм 3,8 × 10⁻⁹ с⁻¹).
(A) Шыланган өслекнең SEM сурәте; (B) Ярылган өслекнең SEM сурәте; (C, D) Шыланган өслекнең BSD сурәте
Пьезоэлектрик керамика өчен 3D бастыру тикшеренүләрендә, формалаштыруга һәм эшчәнлеккә йогынты ясаучы төп фактор буларак, керамик шлам ил эчендә һәм халыкара дәрәҗәдә төп игътибар үзәгендә булды. Хәзерге тикшеренүләр, гомумән алганда, порошок кисәкчәләренең зурлыгы, шламның ябышлыгы һәм каты матдәләр кебек параметрлар соңгы продуктның формалаштыру сыйфатына һәм пьезоэлектрик үзлекләренә сизелерлек йогынты ясавын күрсәтә.
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, микрон, субмикрон һәм нанозурлы барий титанат порошоклары кулланып әзерләнгән керамик шламнар стереолитография (мәсәлән, LCD-SLA) процессларында сизелерлек аермалар күрсәтә. Кисәкчәләр зурлыгы кимегән саен, шламның ябышлыгы сизелерлек арта, нанозурлы порошоклар миллиардлаган мПа·с ябышлыклы шламнар җитештерә. Микрон зурлыгындагы порошоклар бастырып чыгарганда деламинациягә һәм кабыгуга бирешәләр, ә субмикрон һәм нанозурлы порошоклар тотрыклырак формалашу үзенчәлекләрен күрсәтәләр. Югары температурада бышыртудан соң, алынган керамик үрнәкләр 5,44 г/см³ тыгызлыкка, якынча 200 пКл/Н пьезоэлектрик коэффициентка (d₃₃) һәм түбән югалту коэффициентларына ирешәләр, бу электромеханик җавап бирүнең бик яхшы үзлекләрен күрсәтә.
Моннан тыш, микростереолитография процессларында PZT тибындагы суспензияләрнең каты эчтәлеген (мәсәлән, 75 авырлык%) көйләү нәтиҗәсендә тыгызлыгы 7,35 г/см³ булган җепселләр алынган, шуның белән поляризация электр кырлары астында 600 пКл/Н кадәр пьезоэлектрик даимилеккә ирешелгән. Микромасштаблы деформация компенсациясен тикшерү формалаштыру төгәллеген сизелерлек яхшырткан, геометрик төгәллекне 80% ка кадәр арттырган.
PMN-PT пьезоэлектрик керамика буенча тагын бер тикшеренү каты матдәләрнең керамика структурасына һәм электр үзлекләренә җитди йогынты ясавын күрсәтте. 80 авырлык% каты матдәләрдә керамикада өстәмә продуктлар җиңел барлыкка килә; каты матдәләр 82 авырлык% һәм аннан да югарыракка артканда, өстәмә продуктлар әкренләп юкка чыга, һәм керамик структура чистарак була, эш күрсәткечләре сизелерлек яхшыра. 82 авырлык% булганда, керамика оптималь электр үзлекләрен күрсәтте: пьезоэлектрик даими 730 pC/N, чагыштырма диэлектрик үткәрүчәнлек 7226 һәм диэлектрик югалтулар нибары 0,07.
Кыскасы, керамик сыекчаларның кисәкчәләр зурлыгы, каты матдәләр күләме һәм реологик үзлекләре бастыру процессының тотрыклылыгына һәм төгәллегенә генә түгел, ә шулай ук бүленгән җисемнәрнең тыгызлыгын һәм пьезоэлектрик реакциясен турыдан-туры билгели, бу аларны югары җитештерүчән 3D бастырылган пьезоэлектрик керамикага ирешү өчен төп параметрлар итә.
BT/UV үрнәкләрен LCD-SLA 3D бастыруның төп процессы
Төрле каты эчтәлекле PMN-PT керамикасының үзенчәлекләре
IV. Очкын плазмасын синтезлау
Очкын плазмасы белән синтезлау (SPS) - тиз тыгызлануга ирешү өчен порошокларга бер үк вакытта импульслы ток һәм механик басым кулланыла торган алдынгы синтезлау технологиясе. Бу процесста ток турыдан-туры форманы һәм порошокны җылыта, Джоуль җылылыгы һәм плазма барлыкка китерә, бу кыска вакыт эчендә (гадәттә 10 минут эчендә) нәтиҗәле синтезлау мөмкинлеген бирә. Тиз җылыту өслек диффузиясен стимуллаштыра, ә очкын чыгару порошок өслекләреннән адсорбцияләнгән газларны һәм оксид катламнарын бетерергә ярдәм итә, синтезлау нәтиҗәлелеген яхшырта. Электромагнит кырлары китереп чыгарган электромиграция эффекты шулай ук атом диффузиясен көчәйтә.
Традицион кайнар пресслау белән чагыштырганда, SPS турыдан-туры җылытуны күбрәк куллана, бу түбән температураларда тыгызлаштыруны тәэмин итә, шул ук вакытта бөртекләрнең үсешен тоткарлап, вак һәм бердәм микроструктуралар алуга ирешә. Мәсәлән:
- Өстәмәләрсез, вакланган SiC порошогын чимал буларак кулланып, 2100°C температурада һәм 70 МПа көчәнештә 30 минут дәвамында кимерү нәтиҗәсендә 98% чагыштырма тыгызлыктагы үрнәкләр алынды.
- 1700°C температурада һәм 40 МПа көчәнештә 10 минут дәвамында блендерлау нәтиҗәсендә 98% тыгызлыктагы кубик SiC һәм бөртекләрнең зурлыгы нибары 30–50 нм булган SiC барлыкка килгән.
- 80 мкм грануллы SiC порошогын кулланып һәм 1860°C һәм 50 МПа температурада 5 минут дәвамында блендерлау нәтиҗәсендә 98,5% чагыштырма тыгызлык, 28,5 ГПа Виккерс микрокатылыгы, 395 МПа бөкләнүгә ныклыгы һәм 4,5 МПа·м^1/2 сынуга чыдамлыгы булган югары нәтиҗәле SiC керамикасы алынган.
Микроструктура анализы күрсәткәнчә, блендерлау температурасы 1600°C тан 1860°C ка кадәр арткан саен, материалның мәсамәлелеге сизелерлек кими, югары температурада тулы тыгызлыкка якынлаша.
Төрле температураларда кайнатылган SiC керамикасының микроструктурасы: (A) 1600°C, (B) 1700°C, (C) 1790°C һәм (D) 1860°C
V. Өстәмәләр җитештерү
Өстәмә җитештерү (AM), катлам-катлам төзү процессы аркасында, соңгы вакытта катлаулы керамик компонентлар җитештерүдә зур потенциал күрсәтте. SiC керамикасы өчен берничә AM технологияләре эшләнгән, шул исәптән бәйләүче матдәләр белән агымлау (BJ), 3DP, селектив лазер белән ябыштыру (SLS), туры сыя белән язу (DIW) һәм стереолитография (SL, DLP). Ләкин, 3DP һәм DIW төгәллеге түбәнрәк, ә SLS термик стресс һәм ярыклар китереп чыгара. Киресенчә, BJ һәм SL югары чисталыклы, югары төгәллекле катлаулы керамика җитештерүдә зуррак өстенлекләр бирә.
- Бәйләүче матдәләр чыгару (BJ)
BJ технологиясе бәйләүче матдәне катлам-катлам сиптерүне, аннары соңгы керамик продукт алу өчен бәйләү һәм җепселләүне үз эченә ала. BJны химик пар инфильтрациясе (CVI) белән берләштереп, югары сафлыклы, тулысынча кристалллы SiC керамикасы уңышлы әзерләнде. Процесс түбәндәгеләрне үз эченә ала:
① BJ кулланып SiC керамик яшел корпуслар формалаштыру.
2. 1000°C һәм 200 Торр температурада CVI аша тыгызлаштыру.
③ Соңгы SiC керамикасының тыгызлыгы 2,95 г/см³, җылылык үткәрүчәнлеге 37 Вт/м·К һәм бөгелүгә ныклыгы 297 МПа иде.
Ябыштыргыч агымлы (BJ) бастыруның схемасы. (A) Компьютер ярдәмендә проектлау (CAD) моделе, (B) BJ принцибының схемасы, (C) SiCны BJ белән бастыру, (D) SiCны химик пар инфильтрациясе (CVI) ярдәмендә тыгызлаштыру.
- Стереолитография (SL)
SL - бик югары төгәллекле һәм катлаулы структура ясау мөмкинлекләренә ия булган ультрафиолет нурланышы нигезендәге керамик формалаштыру технологиясе. Бу ысул югары каты эчтәлеккә һәм түбән ябышлыкка ия фотосизгер керамик суспензияләрне кулланып, фотополимеризация аша 3D керамик яшел җисемнәр формалаштыра, аннары соңгы продуктны алу өчен чистарту һәм югары температурада җепселләү кулланыла.
35% SiC суспензиясен кулланып, югары сыйфатлы 3D яшел җисемнәр 405 нм ультрафиолет нурланышы астында әзерләнде һәм 800°C температурада полимер яндыру һәм PIP эшкәртү ярдәмендә тагын да тыгызланды. Нәтиҗәләр күрсәткәнчә, 35% суспензия белән әзерләнгән үрнәкләрнең чагыштырма тыгызлыгы 84,8% тәшкил иткән, бу 30% һәм 40% контроль төркемнәренә караганда яхшырак.
Липофиль SiO₂ һәм фенол эпоксид сумаласын (PEA) кулланып, суспензияне үзгәртү фотополимерлашу күрсәткечләрен нәтиҗәле рәвештә яхшыртты. 1600°C температурада 4 сәгать дәвамында кислород белән эшкәрткәннән соң, SiC2 га тулысынча диярлек әйләнеш ясалды, кислородның соңгы күләме нибары 0,12% тәшкил итте, бу югары чисталыклы, катлаулы структуралы SiC2 керамикасын алдан оксидлашу яки инфильтрациягә кадәрге адымнарсыз бер этапта җитештерү мөмкинлеге бирде.
Басма структурасы һәм аны блендерлау процессы иллюстрациясе. (A) 25°C температурада киптергәннән, (B) 1000°C температурада пиролиздан һәм (C) 1600°C температурада блендерлаудан соң үрнәкнең тышкы кыяфәте.
Стереолитография 3D бастыру өчен фотосизгер Si₃N₄ керамик шламнарын эшләү һәм катламлаштыру-презентацияләү һәм югары температуралы картаю процессларын куллану ярдәмендә, 93,3% теоретик тыгызлыкка, 279,8 МПа тартуга ныклыкка һәм 308,5–333,2 МПа бөкләнүгә ныклыкка ия Si₃N₄ керамикасы әзерләнде. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, 45% каты күләм һәм 10 с экспозиция вакыты шартларында IT77 дәрәҗәсендәге катлауландыру төгәллегенә ия бер катламлы яшел җисемнәр алырга мөмкин. 0,1 °C/мин җылыту тизлеге белән түбән температуралы катламлаштыру процессы ярыксыз яшел җисемнәр алырга ярдәм итте.
Стереолитографиядә агрегатлаштыру - соңгы эшчәнлеккә йогынты ясаучы төп адым. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, агрегатлаштыру ярдәмен өстәү керамика тыгызлыгын һәм механик үзлекләрен нәтиҗәле рәвештә яхшырта ала. CeO₂ны агрегатлаштыру ярдәмен һәм электр кыры ярдәмендә агрегатлаштыру технологиясен югары тыгызлыктагы Si₃N₄ керамикасын әзерләү өчен кулланып, CeO₂ бөртек чикләрендә аерыла, бу бөртек чикләренең тайпылуына һәм тыгызлануына ярдәм итә. Нәтиҗәдә килеп чыккан керамикада HV10/10 Викерс катылыгы (1347,9 ± 2,4) һәм сыну чыдамлыгы (6,57 ± 0,07) МПа·м¹/² күрсәтелде. Өстәмә буларак MgO–Y₂O₃ кулланылганда, керамик микроструктура гомогенлыгы яхшырды, бу эшчәнлекне сизелерлек яхшыртты. Гомуми легирлау 8% дәрәҗәсендә, бөкләнү ныклыгы һәм җылылык үткәрүчәнлеге 915,54 МПа һәм 59,58 Вт·м⁻¹·K⁻¹ га җитте.
VI. Йомгак
Кыскасы, югары чисталыклы кремний карбиды (SiC) керамикасы, күренекле инженерлык керамикасы материалы буларак, ярымүткәргечләрдә, аэрокосмик һәм экстремаль шартлардагы җиһазларда киң куллану мөмкинлекләрен күрсәтте. Бу мәкаләдә югары чисталыклы SiC керамикасы өчен биш типик әзерләү ысулы - рекристаллизацияләү, басымсыз эшкәртү, кайнар пресслау, очкынлы плазма белән эшкәртү һәм өстәмә җитештерү - системалы рәвештә анализланды, аларның тыгызлаштыру механизмнары, төп параметрларны оптимальләштерү, материалның эшләве һәм тиешле өстенлекләре һәм чикләүләре турында җентекле фикер алышулар булды.
Югары сафлыкка, югары тыгызлыкка, катлаулы структураларга һәм сәнәгать мөмкинлекләренә ирешү ягыннан төрле процессларның үзенчәлекле үзенчәлекләре булуы ачык. Өстәмә җитештерү технологиясе, аерым алганда, катлаулы формадагы һәм шәхси компонентлар ясауда зур потенциал күрсәтте, стереолитография һәм бәйләүче матдәләр белән эшкәртү кебек өлкәләрдә зур казанышлар булды, бу аны югары сафлыклы SiC керамикасын әзерләү өчен мөһим үсеш юнәлешенә әйләндерә.
Югары чисталыктагы SiC керамикасын әзерләү буенча киләчәк тикшеренүләр тирәнрәк өйрәнелергә тиеш, лаборатория масштабыннан зур күләмле, югары ышанычлы инженерлык кушымталарына күчүне стимуллаштырырга, шуның белән югары класслы җиһазлар җитештерү һәм киләсе буын мәгълүмати технологияләре өчен мөһим материал ярдәме күрсәтергә тиеш.
XKH - югары сыйфатлы керамик материалларны тикшерү һәм җитештерүгә махсуслашкан югары технологияле предприятие. Ул югары сыйфатлы кремний карбиды (SiC) керамикасы рәвешендә клиентлар өчен шәхси чишелешләр тәкъдим итүгә багышланган. Компания алдынгы материал әзерләү технологияләренә һәм төгәл эшкәртү мөмкинлекләренә ия. Аның бизнесы югары сыйфатлы SiC керамикасын тикшерү, җитештерү, төгәл эшкәртү һәм өслек эшкәртүне үз эченә ала, ярымүткәргеч, яңа энергетика, аэрокосмик һәм башка өлкәләрнең югары сыйфатлы керамик компонентларга карата катгый таләпләрен канәгатьләндерә. Өлгергән синтезлау процессларын һәм өстәмә җитештерү технологияләрен кулланып, без клиентларга материал формуласын оптимальләштерүдән, катлаулы структура формалаштырудан алып төгәл эшкәртүгә кадәр бер урында хезмәт күрсәтә алабыз, продуктларның искиткеч механик үзлекләргә, җылылык тотрыклылыгына һәм коррозиягә чыдамлыгына ия булуын тәэмин итәбез.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 30 июле