Awọn ohun elo ohun alumọni ohun alumọni carbide (SiC) ti o ga julọ ti farahan bi awọn ohun elo pipe fun awọn paati pataki ni semikondokito, afẹfẹ, ati awọn ile-iṣẹ kemikali nitori iṣe adaṣe igbona alailẹgbẹ wọn, iduroṣinṣin kemikali, ati agbara ẹrọ. Pẹlu awọn ibeere ti o pọ si fun iṣẹ ṣiṣe giga, awọn ohun elo seramiki idoti kekere, idagbasoke ti daradara ati awọn imọ-ẹrọ igbaradi iwọn fun awọn ohun elo SiC mimọ-giga ti di idojukọ iwadii agbaye. Iwe yii ṣe atunwo awọn ọna igbaradi pataki lọwọlọwọ fun awọn ohun elo SiC mimọ-giga, pẹlu isọdọtun recrystallization, sintering pressureless (PS), titẹ gbigbona (HP), sintering plasma spark (SPS), ati iṣelọpọ afikun (AM), pẹlu tcnu lori jiroro lori awọn ilana sisọpọ, awọn aye bọtini, awọn ohun-ini ohun elo, ati awọn italaya ti o wa ti ilana kọọkan.
Ohun elo ti awọn ohun elo SiC ni ologun ati awọn aaye imọ-ẹrọ
Lọwọlọwọ, awọn paati seramiki SiC mimọ-giga ni a lo ni lilo pupọ ni ohun elo iṣelọpọ wafer silikoni, kopa ninu awọn ilana ipilẹ bii ifoyina, lithography, etching, ati ion gbin. Pẹlu ilosiwaju imọ-ẹrọ wafer, awọn iwọn wafer ti o pọ si ti di aṣa pataki. Iwọn wafer akọkọ lọwọlọwọ jẹ 300 mm, iyọrisi iwọntunwọnsi to dara laarin idiyele ati agbara iṣelọpọ. Sibẹsibẹ, ṣiṣe nipasẹ Ofin Moore, iṣelọpọ pupọ ti awọn wafers 450 mm ti wa tẹlẹ lori ero. Awọn wafer ti o tobi julọ nilo agbara igbekalẹ giga lati koju ija ati abuku, siwaju wiwakọ ibeere ti ndagba fun iwọn-nla, agbara-giga, awọn paati seramiki SiC mimọ-giga. Ni awọn ọdun aipẹ, iṣelọpọ afikun (titẹ sita 3D), bi imọ-ẹrọ adaṣe iyara ti ko nilo awọn apẹrẹ, ti ṣe afihan agbara nla ni iṣelọpọ ti awọn ẹya seramiki SiC ti eleto-pipa nitori iṣelọpọ Layer-nipasẹ-Layer ati awọn agbara apẹrẹ rọ, fifamọra akiyesi ibigbogbo.
Iwe yii yoo ṣe itupalẹ awọn ọna igbaradi marun aṣoju marun fun awọn ohun elo SiC mimọ-giga-mimọ-mimọ sintering, sintering ti ko ni titẹ, titẹ gbigbona, fifẹ pilasima sintetiki, ati iṣelọpọ afikun-idojukọ lori awọn ọna ṣiṣe sisọ wọn, awọn ilana imudara ilana, awọn abuda iṣẹ ṣiṣe ohun elo, ati awọn ireti ohun elo ile-iṣẹ.
Awọn ibeere ohun elo aise ohun elo ohun alumọni carbide mimọ-giga
I. Recrystallization Sintering
Carbide silikoni ti a tunṣe (RSiC) jẹ ohun elo SiC mimọ-giga ti a pese silẹ laisi awọn iranlọwọ isokan ni awọn iwọn otutu giga ti 2100-2500°C. Niwọn igba ti Fredriksson ti kọkọ ṣe awari iṣẹlẹ isọdọtun ni opin ọrundun 19th, RSiC ti ni akiyesi pataki nitori awọn aala ọkà ti o mọ ati isansa ti awọn ipele gilasi ati awọn aimọ. Ni awọn iwọn otutu ti o ga, SiC n ṣe afihan titẹ oru giga ti o ga, ati pe ẹrọ sisọpọ rẹ ni akọkọ pẹlu ilana isunmi-mimu: awọn irugbin ti o dara yọ kuro ati ifowopamọ lori awọn aaye ti awọn irugbin nla, igbega idagbasoke ọrun ati isunmọ taara laarin awọn oka, nitorinaa imudara agbara ohun elo.
Ni ọdun 1990, Kriegesmann pese RSiC pẹlu iwuwo ojulumo ti 79.1% ni lilo simẹnti isokuso ni 2200 ° C, pẹlu apakan agbelebu ti o nfihan microstructure kan ti o jẹ ti awọn oka isokuso ati awọn pores. Lẹhinna, Yi et al. ti a lo simẹnti jeli lati ṣeto awọn ara alawọ ewe ati sinte wọn ni 2450°C, gbigba awọn ohun elo amọ RSiC pẹlu iwuwo olopobobo ti 2.53 g/cm³ ati agbara iyipada ti 55.4 MPa.
Oju fifọ SEM ti RSiC
Ti a fiwera si SiC ipon, RSiC ni iwuwo kekere (isunmọ 2.5 g/cm³) ati nipa 20% porosity ṣiṣi, diwọn iṣẹ rẹ ni awọn ohun elo agbara giga. Nitorinaa, imudarasi iwuwo ati awọn ohun-ini ẹrọ ti RSiC ti di idojukọ iwadii bọtini. Sung et al. dabaa infiltrating didà ohun alumọni sinu erogba/β-SiC adalu compacts ati recrystallizing ni 2200°C, ni ifijišẹ kọ kan nẹtiwọki be ni kq ti α-SiC isokuso oka. Abajade RSiC ṣaṣeyọri iwuwo ti 2.7 g/cm³ ati agbara iyipada ti 134 MPa, mimu iduroṣinṣin ẹrọ ti o dara julọ ni awọn iwọn otutu giga.
Lati mu iwuwo siwaju sii, Guo et al. oojọ polima infiltration ati pyrolysis (PIP) ọna ẹrọ fun ọpọ awọn itọju ti RSiC. Lilo awọn solusan PCS/xylene ati SiC/PCS/xylene slurries bi infiltrants, lẹhin 3–6 PIP cycles, iwuwo ti RSiC ti ni ilọsiwaju ni pataki (to 2.90 g/cm³), pẹlu agbara irọrun rẹ. Ni afikun, wọn dabaa ilana cyclic kan ti o n ṣajọpọ PIP ati atunkọ: pyrolysis ni 1400 ° C ti o tẹle nipasẹ atunkọ ni 2400 ° C, imukuro awọn idinamọ patiku daradara ati idinku porosity. Ohun elo RSiC ti o kẹhin ṣaṣeyọri iwuwo ti 2.99 g/cm³ ati agbara iyipada kan ti 162.3 MPa, ti n ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe to gaju.
Awọn aworan SEM ti itankalẹ microstructure ti RSiC didan lẹhin impregnation polima ati pyrolysis (PIP) -awọn iyipo atunlo: RSiC akọkọ (A), lẹhin PIP-recrystallization ọmọ (B), ati lẹhin ọmọ kẹta (C)
II. Pressureless Sintering
Awọn ohun elo seramiki silikoni carbide (SiC) ti a ko ni titẹ ni a pese sile ni deede ni lilo mimọ-giga, ultrafine SiC lulú bi ohun elo aise, pẹlu iwọn kekere ti awọn iranlọwọ sintering ti a ṣafikun, ati sintered ni oju-aye inert tabi igbale ni 1800-2150°C. Ọna yii jẹ o dara fun iṣelọpọ titobi nla ati awọn paati seramiki ti o ni idiju. Bibẹẹkọ, niwọn bi SiC ti jẹ ifọkanbalẹ nipataki, olùsọdipúpọ pinpin ara-ẹni jẹ kekere pupọ, ṣiṣe awọn iwuwo nira laisi awọn iranlọwọ isokan.
Ni ibamu si ẹrọ sisọpọ, isọri ti ko ni titẹ le pin si awọn isọri meji: titẹ-alakoso olomi ti ko ni titẹ (PLS-SiC) ati titẹ-ipinle ti o lagbara (PSS-SiC).
1.1 PLS-SiC (Sintering-Alakoso Liquid)
PLS-SiC ti wa ni deede sintered ni isalẹ 2000°C nipa fifi isunmọ 10 wt.% ti eutectic sintering iranlowo (gẹgẹ bi awọn Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, ati toje-earth oxides RE₂O₃) lati dagba kan omi ipele, igbega si awọn aseyori patiku gbigbe. Ilana yii dara fun awọn amọ-ẹrọ SiC ti ile-iṣẹ, ṣugbọn ko si awọn ijabọ ti SiC mimọ-giga ti o ṣaṣeyọri nipasẹ isunmọ ipele-omi.
1.2 PSS-SiC (Sintering-State Sintering)
PSS-SiC kan pẹlu iwuwo-ipinle ti o lagbara ni awọn iwọn otutu ti o ga ju 2000°C pẹlu isunmọ 1 wt.% ti awọn afikun. Ilana yii dale nipataki lori itankale atomiki ati atunto ọkà ti o ni idari nipasẹ awọn iwọn otutu giga lati dinku agbara oju ati ṣaṣeyọri iwuwo. Eto BC (boron-erogba) jẹ apapo afikun ti o wọpọ, eyiti o le dinku agbara ala-ilẹ ati yọ SiO₂ kuro ni oju SiC. Bibẹẹkọ, awọn afikun BC ibile nigbagbogbo ṣafihan awọn idoti ti o ku, idinku mimọ SiC.
Nipa ṣiṣakoso akoonu afikun (B 0.4 wt.%, C 1.8 wt.%) ati sintering ni 2150 ° C fun awọn wakati 0.5, awọn ohun elo SiC ti o ga-mimọ pẹlu mimọ ti 99.6 wt.% ati iwuwo ibatan ti 98.4% ni a gba. Microstructure ṣe afihan awọn irugbin ọwọn (diẹ ninu iwọn 450 µm ni ipari), pẹlu awọn pores kekere ni awọn aala ọkà ati awọn patikulu lẹẹdi inu awọn irugbin. Awọn ohun elo amọ ṣe afihan agbara iyipada ti 443 ± 27 MPa, modulu rirọ ti 420 ± 1 GPa, ati imugboroja igbona ti 3.84 × 10⁻⁶ K⁻¹ ni iwọn otutu yara si 600 ° C, ti n ṣe afihan iṣẹ ṣiṣe ti o dara julọ.
Microstructure ti PSS-SiC: (A) aworan SEM lẹhin didan ati NaOH etching; (BD) awọn aworan BSD lẹhin didan ati etching
III. Gbona Titẹ Sintering
Titẹ gbigbona (HP) jẹ ilana densification ti o nlo ooru ati titẹ uniaxial nigbakanna si awọn ohun elo lulú labẹ iwọn otutu giga ati awọn ipo giga. Iwọn titẹ giga ṣe idiwọ dida pore ati ṣe idiwọ idagbasoke irugbin, lakoko ti iwọn otutu giga n ṣe agbega idapọ ọkà ati dida awọn ẹya ipon, nikẹhin n ṣe iwuwo giga, awọn ohun elo SiC mimọ-giga. Nitori iseda itọnisọna ti titẹ, ilana yii n duro lati fa anisotropy ọkà, ti o ni ipa lori ẹrọ ati awọn ohun-ini wọ.
Awọn ohun elo amọ SiC mimọ ni o nira lati densify laisi awọn afikun, to nilo sintering ultrahigh-titẹ. Nadeau et al. ni ifijišẹ pese sile ni kikun ipon SiC lai additives ni 2500 ° C ati 5000 MPa; Sun et al. gba awọn ohun elo olopobobo β-SiC pẹlu lile Vickers ti o to 41.5 GPa ni 25 GPa ati 1400°C. Lilo titẹ 4 GPa, awọn ohun elo SiC pẹlu awọn iwuwo ibatan ti isunmọ 98% ati 99%, líle ti 35GPa, ati rirọ modulus ti 450GPa ti pese sile ni 1500°C ati 1900°C, lẹsẹsẹ. Sintering micron-won SiC lulú ni 5 GPa ati 1500 ° C ti mu awọn ohun elo amọ pẹlu lile ti 31.3 GPA ati iwuwo ibatan ti 98.4%.
Botilẹjẹpe awọn abajade wọnyi ṣe afihan pe titẹ ultrahigh le ṣaṣeyọri awọn iwuwo laisi afikun, idiju ati idiyele giga ti ohun elo ti o nilo ni opin awọn ohun elo ile-iṣẹ. Nitorinaa, ni igbaradi to wulo, awọn afikun itọpa tabi granulation lulú ni a lo nigbagbogbo lati jẹki agbara awakọ sintering.
Nipa fifi 4 wt.% resini phenolic bi afikun ati sisọ ni 2350 ° C ati 50 MPa, awọn ohun elo SiC pẹlu iwọn iwuwo ti 92% ati mimọ ti 99.998% ni a gba. Lilo awọn iye aropo kekere (boric acid ati D-fructose) ati sintering ni 2050 ° C ati 40 MPa, SiC mimọ-giga pẹlu iwuwo ibatan> 99.5% ati akoonu B iyokù ti 556 ppm nikan ni a pese silẹ. Awọn aworan SEM fihan pe, ni akawe si awọn ayẹwo ti a ko ni titẹ, awọn ayẹwo ti o gbona ni awọn irugbin kekere, awọn pores diẹ, ati iwuwo ti o ga julọ. Agbara iyipada jẹ 453.7 ± 44.9 MPa, ati modulu rirọ ti de 444.3 ± 1.1 GPa.
Nipa didaduro akoko idaduro ni 1900°C, iwọn ọkà pọ lati 1.5 μm si 1.8 μm, ati imudara igbona ni ilọsiwaju lati 155 si 167 W·m⁻¹·K⁻¹, lakoko ti o tun ṣe alekun resistance ipata pilasima.
Labẹ awọn ipo ti 1850 ° C ati 30 MPa, titẹ gbigbona ati titẹ gbigbona iyara ti granulated ati annealed SiC lulú ti pese awọn ohun elo amọ β-SiC ni kikun laisi awọn afikun eyikeyi, pẹlu iwuwo ti 3.2 g / cm³ ati iwọn otutu sintering 150-200 ° C ni isalẹ ju awọn ilana ibile lọ. Awọn ohun elo seramiki ṣe afihan lile ti 2729 GPA, lile lile dida egungun ti 5.25–5.30 MPa·m^1/2, ati resistance ti nrakò ti o dara julọ (awọn iwọn jijẹ ti 9.9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ ati 3.8 × 10⁻⁹ 3.8 1400°C/1450°C ati 100 MPa).
(A) Aworan SEM ti oju didan; (B) Aworan SEM ti oju fifọ; (C, D) aworan BSD ti dada didan
Ni 3D titẹ sita iwadi fun piezoelectric seramiki, seramiki slurry, bi awọn mojuto ifosiwewe ni ipa lara ati iṣẹ, ti di a bọtini idojukọ abele ati agbaye. Awọn ijinlẹ lọwọlọwọ tọka si pe awọn paramita bii iwọn patiku lulú, iki slurry, ati akoonu to lagbara ni pataki ni ipa lori didara ṣiṣẹda ati awọn ohun-ini piezoelectric ti ọja ikẹhin.
Iwadi ti rii pe awọn slurries seramiki ti a pese sile nipa lilo micron-, submicron-, ati nano-sized barium titanate powders ṣe afihan awọn iyatọ nla ninu awọn ilana stereolithography (fun apẹẹrẹ, LCD-SLA). Bi iwọn patiku ṣe dinku, iki slurry n pọ si ni pataki, pẹlu awọn lulú ti o ni iwọn nano ti n ṣe awọn slurries pẹlu viscosities ti o de awọn ọkẹ àìmọye mPa·s. Slurries pẹlu micron-won powders ni o wa prone to delamination ati peeling nigba titẹ sita, nigba ti submicron ati nano-won powders afihan diẹ idurosinsin lara ihuwasi. Lẹhin isunmọ iwọn otutu ti o ga, awọn ayẹwo seramiki ti o yọrisi ṣaṣeyọri iwuwo ti 5.44 g/cm³, olùsọdipúpọ piezoelectric kan (d₃₃) ti isunmọ 200 pC/N, ati awọn ifosiwewe pipadanu kekere, ti n ṣafihan awọn ohun-ini esi eletiriki to dara julọ.
Ni afikun, ni awọn ilana micro-stereolithography, ṣiṣatunṣe akoonu to lagbara ti iru slurries PZT (fun apẹẹrẹ, 75 wt.%) ti so awọn ara ti a sọ di mimọ pẹlu iwuwo ti 7.35 g/cm³, ṣiṣe iyọrisi ibakan piezoelectric ti o to 600 pC/N labẹ awọn aaye ina mọnamọna. Iwadi lori isanpada abuku micro-micro ni ilọsiwaju imudara deede, imudara iwọntunwọnsi jiometirika nipasẹ 80%.
Iwadi miiran lori PMN-PT piezoelectric seramics fi han pe akoonu ti o lagbara ni pataki ni ipa eto seramiki ati awọn ohun-ini itanna. Ni 80 wt.% akoonu ti o lagbara, awọn ọja nipasẹ awọn iṣọrọ han ni awọn ohun elo amọ; bi akoonu ti o lagbara ti pọ si 82 wt.% ati loke, awọn ọja nipasẹ awọn ọja ti sọnu diẹdiẹ, ati eto seramiki ti di mimọ, pẹlu ilọsiwaju iṣẹ ṣiṣe ni pataki. Ni 82 wt.%, awọn ohun elo seramiki ṣe afihan awọn ohun-ini itanna to dara julọ: igbagbogbo piezoelectric ti 730 pC/N, iyọọda ibatan ti 7226, ati pipadanu dielectric ti 0.07 nikan.
Ni akojọpọ, iwọn patiku, akoonu ti o lagbara, ati awọn ohun-ini rheological ti awọn slurries seramiki ko nikan ni ipa lori iduroṣinṣin ati deede ti ilana titẹ sita ṣugbọn tun pinnu taara iwuwo ati idahun piezoelectric ti awọn ara ti a ti sọ di mimọ, ṣiṣe wọn awọn ipilẹ bọtini fun iyọrisi iṣẹ-giga 3D-titẹ sita piezoelectric awọn ohun elo amọ.
Ilana akọkọ ti LCD-SLA 3D titẹ sita ti awọn ayẹwo BT/UV
Awọn ohun-ini ti awọn ohun elo amọ PMN-PT pẹlu oriṣiriṣi awọn akoonu to lagbara
IV. Sipaki pilasima Sintering
Spark plasma sintering (SPS) jẹ imọ-ẹrọ sintering to ti ni ilọsiwaju ti o nlo titẹ lọwọlọwọ pulsed ati ẹrọ ni akoko kanna ti a lo si awọn lulú lati ṣaṣeyọri iwuwo iyara. Ninu ilana yii, lọwọlọwọ taara mimu mimu ati lulú, ti o ṣẹda ooru Joule ati pilasima, muu ṣiṣẹ sintering daradara ni igba diẹ (ni deede laarin awọn iṣẹju 10). Alapapo iyara n ṣe igbega itankale oju ilẹ, lakoko ti itusilẹ sipaki ṣe iranlọwọ yọkuro awọn gaasi ti a ti ṣoki ati awọn ipele oxide lati awọn ibi-iyẹfun lulú, imudarasi iṣẹ ṣiṣe mimu. Ipa elekitirogira ti o fa nipasẹ awọn aaye itanna tun ṣe alekun itankale atomiki.
Ti a ṣe afiwe si titẹ gbigbona ibile, SPS n gba alapapo taara diẹ sii, ṣiṣe awọn iwuwo ni awọn iwọn otutu kekere lakoko ti o ṣe idiwọ idagbasoke irugbin daradara lati gba awọn microstructures ti o dara ati aṣọ. Fun apere:
- Laisi awọn afikun, lilo ilẹ SiC lulú bi ohun elo aise, sintering ni 2100 ° C ati 70 MPa fun awọn iṣẹju 30 ti mu awọn ayẹwo pẹlu 98% iwuwo ibatan.
- Sintering ni 1700 ° C ati 40 MPa fun awọn iṣẹju 10 ti o ṣe SiC cubic pẹlu 98% iwuwo ati awọn iwọn ọkà ti 30-50 nm nikan.
- Lilo 80 µm granular SiC lulú ati sintering ni 1860 ° C ati 50 MPa fun awọn iṣẹju 5 yorisi si awọn ohun elo SiC ti o ga julọ pẹlu iwuwo ibatan 98.5%, Vickers microhardness ti 28.5 GPa, agbara flexural ti 395 MPa, ati fracture toughness of · 4.1 MPa.
Itupalẹ microstructural fihan pe bi iwọn otutu ti o pọ si lati 1600 ° C si 1860 ° C, porosity ohun elo dinku ni pataki, ti o sunmọ iwuwo ni kikun ni awọn iwọn otutu giga.
Awọn ohun elo microstructure ti awọn ohun elo seramiki SiC ti ya ni awọn iwọn otutu oriṣiriṣi: (A) 1600°C, (B) 1700°C, (C) 1790°C ati (D) 1860°C
V. Afikun iṣelọpọ
Iṣẹ iṣelọpọ afikun (AM) ti ṣe afihan agbara nla laipẹ ni iṣelọpọ awọn paati seramiki eka nitori ilana ikole Layer-nipasẹ-Layer. Fun awọn ohun elo amọ SiC, awọn imọ-ẹrọ AM lọpọlọpọ ti ni idagbasoke, pẹlu binder jetting (BJ), 3DP, sintering laser ti o yan (SLS), kikọ inki taara (DIW), ati stereolithography (SL, DLP). Sibẹsibẹ, 3DP ati DIW ni konge kekere, lakoko ti SLS duro lati fa aapọn gbona ati awọn dojuijako. Ni idakeji, BJ ati SL nfunni ni awọn anfani ti o tobi julọ ni ṣiṣejade mimọ-giga, awọn ohun elo amọ-giga to gaju.
- Binder Jetting (BJ)
Imọ-ẹrọ BJ jẹ pẹlu fifọ Layer-nipasẹ-Layer spraying of binder to bond powder, atẹle nipa debinding ati sintering lati gba awọn ik ọja seramiki. Apapọ BJ pẹlu kemikali oru infiltration (CVI), ga-mimọ, ni kikun crystalline SiC amọ ti a pese sile ni ifijišẹ. Ilana naa pẹlu:
① Ṣiṣe awọn ara alawọ alawọ seramiki SiC nipa lilo BJ.
② Densifying nipasẹ CVI ni 1000 ° C ati 200 Torr.
③ Seramiki SiC ti o kẹhin ni iwuwo ti 2.95 g/cm³, iṣesi igbona ti 37 W/m·K, ati agbara rọ ti 297 MPa.
Sikematiki aworan atọka ti alemora ofurufu (BJ) titẹ sita. (A) Apẹrẹ iranlọwọ Kọmputa (CAD) awoṣe, (B) aworan atọka ti ilana BJ, (C) titẹ sita ti SiC nipasẹ BJ, (D) densification ti SiC nipasẹ infiltration vapor kemikali (CVI)
- Stereolithography (SL)
SL jẹ imọ-ẹrọ dida seramiki ti o da lori UV pẹlu pipe ti o ga pupọ ati awọn agbara iṣelọpọ igbekalẹ eka. Ọna yii nlo awọn slurries seramiki ti o ni irọrun pẹlu akoonu to lagbara ati iki kekere lati ṣe awọn ara alawọ alawọ seramiki 3D nipasẹ photopolymerization, atẹle nipa debinding ati iwọn otutu iwọn otutu lati gba ọja ikẹhin.
Lilo 35 vol.% SiC slurry, awọn ara alawọ ewe 3D didara ti a pese silẹ labẹ itanna 405 nm UV ati siwaju sii densified nipasẹ sisun polymer ni 800 ° C ati itọju PIP. Awọn abajade fihan pe awọn ayẹwo ti a pese sile pẹlu 35 vol.% slurry ṣe aṣeyọri iwuwo ibatan ti 84.8%, ti o kọja 30% ati 40% awọn ẹgbẹ iṣakoso.
Nipa iṣafihan SiO₂ lipophilic ati resini epoxy phenolic (PEA) lati ṣe atunṣe slurry, iṣẹ ṣiṣe photopolymerization ti ni ilọsiwaju daradara. Lẹhin sisọ ni 1600 ° C fun 4 h, iyipada pipe si SiC ti waye, pẹlu akoonu atẹgun ti o kẹhin ti 0.12% nikan, ti o mu ki iṣelọpọ-igbesẹ kan ti mimọ-giga, awọn ohun elo SiC ti o ni ipilẹ-pipe laisi ifoyina iṣaaju tabi awọn igbesẹ infiltration ṣaaju.
Apejuwe ti awọn titẹ sita be ati awọn oniwe-sintering ilana. Irisi ayẹwo lẹhin gbigbe ni (A) 25°C, pyrolysis ni (B) 1000°C, ati sintering ni (C) 1600°C.
Nipa sisọ awọn fọtosensifu Si₃N₄ seramiki slurries fun stereolithography 3D titẹ sita ati igbanisise debinding-presintering ati ki o ga-otutu lakọkọ, Si₃N₄ seramics pẹlu 93.3% o tumq si iwuwo, fifẹ agbara ti 279.8 MP38a agbara, ati flexural. won pese sile. Awọn ijinlẹ rii pe labẹ awọn ipo ti 45 vol.% akoonu ti o lagbara ati akoko ifihan 10 s, awọn ara alawọ ewe kan-Layer kan pẹlu konge itọju ipele IT77 le ṣee gba. Ilana didi iwọn otutu kekere pẹlu oṣuwọn alapapo ti 0.1 °C/min ṣe iranlọwọ lati gbe awọn ara alawọ ewe ti ko ni kiraki.
Sintering jẹ igbesẹ bọtini kan ti o kan iṣẹ ṣiṣe ikẹhin ni stereolithography. Iwadi fihan pe fifi awọn iranlọwọ sintering le ni imunadoko ni ilọsiwaju iwuwo seramiki ati awọn ohun-ini ẹrọ. Lilo CeO₂ gẹgẹbi iranlọwọ sintering ati imọ-ẹrọ sintering ti aaye ina-iranlọwọ lati mura iwuwo Si₃N₄ awọn ohun elo amọ, CeO₂ ni a rii lati pinya ni awọn aala ọkà, igbega sisun aala ọkà ati iwuwo. Abajade awọn ohun elo seramiki ṣe afihan líle Vickers ti HV10/10 (1347.9 ± 2.4) ati lile lile fifọ ti (6.57 ± 0.07) MPa·m¹/². Pẹlu MgO–Y₂O₃ gẹgẹbi awọn afikun, isokan microstructure seramiki ti ni ilọsiwaju, imudara iṣẹ ṣiṣe ni pataki. Ni ipele doping lapapọ ti 8 wt.%, agbara irọrun ati iṣiṣẹ igbona de 915.54 MPa ati 59.58 W·m⁻¹·K⁻¹, lẹsẹsẹ.
VI. Ipari
Ni akojọpọ, awọn ohun elo ohun alumọni carbide (SiC) mimọ-giga, gẹgẹbi ohun elo seramiki ti ina- dayato, ti ṣe afihan awọn ifojusọna ohun elo gbooro ni awọn semikondokito, afẹfẹ, ati ohun elo ipo-ipo. Iwe yii ṣe itupalẹ awọn ipa ọna igbaradi aṣoju marun fun awọn ohun elo SiC mimọ-giga — recrystallization sintering, sintering ti ko ni titẹ, titẹ gbigbona, pilasima sintering, ati iṣelọpọ aropọ-pẹlu awọn ijiroro alaye lori awọn ọna iwuwo wọn, iṣapeye paramita bọtini, iṣẹ ohun elo, ati awọn anfani ati awọn idiwọn.
O han gbangba pe awọn ilana oriṣiriṣi kọọkan ni awọn abuda alailẹgbẹ ni awọn ofin ti iyọrisi mimọ giga, iwuwo giga, awọn ẹya eka, ati iṣeeṣe ile-iṣẹ. Imọ-ẹrọ iṣelọpọ afikun, ni pataki, ti ṣe afihan agbara to lagbara ni iṣelọpọ eka-sókè ati awọn paati adani, pẹlu awọn aṣeyọri ni awọn aaye-apa bii stereolithography ati binder jetting, ti o jẹ ki o jẹ itọsọna idagbasoke pataki fun igbaradi seramiki SiC mimọ-giga.
Iwadi ọjọ iwaju lori igbaradi seramiki SiC mimọ-giga nilo lati jin jinlẹ, igbega si iyipada lati iwọn-yàrá si iwọn-nla, awọn ohun elo imọ-ẹrọ ti o gbẹkẹle gaan, nitorinaa pese atilẹyin ohun elo to ṣe pataki fun iṣelọpọ ohun elo giga-giga ati awọn imọ-ẹrọ alaye iran-tẹle.
XKH jẹ ile-iṣẹ imọ-ẹrọ giga ti o ṣe amọja ni iwadii ati iṣelọpọ awọn ohun elo seramiki ti o ga julọ. O ti wa ni igbẹhin lati pese awọn solusan ti a ṣe adani fun awọn onibara ni irisi ohun elo ohun elo ohun alumọni silikoni giga-mimọ (SiC). Ile-iṣẹ naa ni awọn imọ-ẹrọ igbaradi ohun elo ti ilọsiwaju ati awọn agbara ṣiṣe deede. Iṣowo rẹ ni wiwa iwadii, iṣelọpọ, sisẹ kongẹ, ati itọju dada ti awọn ohun elo SiC mimọ-giga, ipade awọn ibeere stringent ti semikondokito, agbara tuntun, afẹfẹ ati awọn aaye miiran fun awọn paati seramiki iṣẹ ṣiṣe giga. Lilo awọn ilana isunmọ ti ogbo ati awọn imọ-ẹrọ iṣelọpọ afikun, a le fun awọn alabara ni iṣẹ iduro kan lati iṣapeye agbekalẹ ohun elo, dida eto eka si sisẹ deede, ni idaniloju pe awọn ọja ni awọn ohun-ini ẹrọ ti o dara julọ, iduroṣinṣin gbona ati resistance ipata.
Akoko ifiweranṣẹ: Jul-30-2025