Foarútgong yn technologyen foar it tarieden fan keramyk mei hege suverens fan silisiumkarbid

Heech-suvere silisiumkarbide (SiC) keramyk is ûntstien as ideale materialen foar krityske komponinten yn 'e healgeleider-, loftfeart- en gemyske yndustry fanwegen har útsûnderlike termyske geliedingsfermogen, gemyske stabiliteit en meganyske sterkte. Mei tanimmende fraach nei hege prestaasjes, leech-fersmoarging keramyske apparaten, is de ûntwikkeling fan effisjinte en skalberbere tariedingstechnologyen foar heech-suvere SiC-keramyk in wrâldwide ûndersyksfokus wurden. Dit artikel besjocht systematysk de hjoeddeistige wichtige tariedingsmetoaden foar heech-suvere SiC-keramyk, ynklusyf rekristallisaasjesinterjen, drukleaze sinterjen (PS), hjitpersen (HP), vonkplasmasinterjen (SPS) en additive manufacturing (AM), mei klam op it besprekken fan 'e sintermeganismen, wichtige parameters, materiaaleigenskippen en besteande útdagings fan elk proses.


SiC陶瓷在军事和工程领域的应用

De tapassing fan SiC-keramyk yn 'e militêre en yngenieurssektor

Op it stuit wurde SiC-keramyske komponinten mei hege suverens in soad brûkt yn apparatuer foar it meitsjen fan silisiumwafers, en nimme diel oan kearnprosessen lykas oksidaasje, litografy, etsen en ionymplantaasje. Mei de foarútgong fan wafertechnology is it fergrutsjen fan wafergrutte in wichtige trend wurden. De hjoeddeiske mainstream wafergrutte is 300 mm, wêrtroch in goede lykwicht berikt wurdt tusken kosten en produksjekapasiteit. Oandreaun troch de wet fan Moore stiet de massaproduksje fan wafers fan 450 mm lykwols al op 'e aginda. Gruttere wafers fereaskje typysk in hegere strukturele sterkte om kromming en deformaasje te wjerstean, wat de groeiende fraach nei grutte, hege sterkte en hege suverens SiC-keramyske komponinten fierder driuwt. Yn 'e ôfrûne jierren hat additive manufacturing (3D-printsjen), as in rappe prototypingtechnology dy't gjin mallen fereasket, in enoarm potinsjeel sjen litten yn 'e fabrikaazje fan kompleks strukturearre SiC-keramyske ûnderdielen fanwegen syn laach-foar-laach-konstruksje en fleksibele ûntwerpmooglikheden, wat in soad oandacht luts.

Dit artikel sil systematysk fiif represintative tariedingsmetoaden foar SiC-keramyk mei hege suverens analysearje - rekristallisaasjesinterjen, drukleas sinterjen, hjitpersen, vonkplasmasinterjen en additive produksje - mei fokus op har sintermeganismen, prosesoptimalisaasjestrategyen, materiaalprestaasjekarakteristiken en perspektiven foar yndustriële tapassing.

 

高纯碳化硅需求成分

Easken foar rau materiaal fan hege suverens silisiumkarbid

 

I. Rekristallisaasje Sintering

 

Rekristallisearre silisiumkarbid (RSiC) is in SiC-materiaal mei hege suverens dat sûnder sinterhulpstoffen by hege temperatueren fan 2100–2500 °C taret wurdt. Sûnt Fredriksson it rekristallisaasjeferskynsel foar it earst ûntduts oan 'e ein fan 'e 19e iuw, hat RSiC wichtige oandacht krigen fanwegen syn skjinne kerrelgrinzen en ôfwêzigens fan glêsfazen en ûnreinheden. By hege temperatueren toant SiC in relatyf hege dampdruk, en it sintermeganisme omfettet primêr in ferdampings-kondensaasjeproses: fynkerrels ferdampe en sette har opnij del op 'e oerflakken fan gruttere kerrels, wêrtroch't nekkegroei en direkte binding tusken kerrels befoardere wurde, wêrtroch't de materiaalsterkte ferbettere wurdt.

 

Yn 1990 makke Kriegesmann RSiC mei in relative tichtens fan 79,1% mei gebrûk fan slipgieten by 2200 °C, wêrby't de dwersdoorsnede in mikrostruktuer sjen lit dy't bestiet út rûge kerrels en poaren. Dêrnei brûkten Yi et al. gelgieten om griene lichems te meitsjen en sinteren se by 2450 °C, wêrby't RSiC-keramyk krigen waard mei in bulkdichtens fan 2,53 g/cm³ en in bûgingssterkte fan 55,4 MPa.

 

RSiC 的 SEM 断裂表面

It SEM-brekoerflak fan RSiC

 

Yn ferliking mei tichte SiC hat RSiC in legere tichtheid (sawat 2,5 g/cm³) en in iepen porositeit fan sawat 20%, wat de prestaasjes yn tapassingen mei hege sterkte beheint. Dêrom is it ferbetterjen fan 'e tichtheid en meganyske eigenskippen fan RSiC in wichtige ûndersyksfokus wurden. Sung et al. stelden foar om smelten silisium te infiltrearjen yn mingde koalstof/β-SiC-kompakten en dizze te rekristallisearjen by 2200 °C, wêrtroch't mei súkses in netwurkstruktuer boud waard dy't bestiet út rûge α-SiC-kerrels. De resultearjende RSiC berikte in tichtheid fan 2,7 g/cm³ en in bûgingssterkte fan 134 MPa, wêrby't poerbêste meganyske stabiliteit by hege temperatueren behâlden waard.

 

Om de tichtens fierder te ferbetterjen, brûkten Guo et al. polymeerynfiltraasje- en pyrolysetechnology (PIP) foar meardere behannelingen fan RSiC. Mei PCS/xyleenoplossingen en SiC/PCS/xyleen-slurries as ynfiltranten, wie nei 3-6 PIP-syklusen de tichtens fan RSiC signifikant ferbettere (oant 2,90 g/cm³), tegearre mei syn bûgingssterkte. Derneist stelden se in syklyske strategy foar dy't PIP en rekristallisaasje kombinearret: pyrolyse by 1400 °C folge troch rekristallisaasje by 2400 °C, wêrtroch dieltsjeblokkades effektyf fuorthelle wurde en porositeit fermindere wurde. It definitive RSiC-materiaal berikte in tichtens fan 2,99 g/cm³ en in bûgingssterkte fan 162,3 MPa, wat treflike wiidweidige prestaasjes sjen lit.

 

经过聚合物浸渍和热解 (PIP)-重结晶循环的抛光 RSiC 的微观结构演变的丬両丬丬丬丬 、C姬PIP-重结晶循环后 (B) 和第三次循环后 (C)

SEM-ôfbyldings fan 'e mikrostruktuerûntwikkeling fan gepoleerde RSiC nei polymeerimpregnaasje en pyrolyse (PIP)-rekristallisaasjesyklusen: Inisjele RSiC (A), nei de earste PIP-rekristallisaasjesyklus (B), en nei de tredde syklus (C)

 

II. Drukleaze sintering

 

Drukleas-sintere silisiumkarbid (SiC) keramyk wurdt typysk taret mei hege suverens, ultrafyn SiC-poeier as grûnstof, mei lytse hoemannichten tafoege sinterhulpmiddels, en sintere yn in inerte sfear of fakuüm by 1800–2150 °C. Dizze metoade is geskikt foar it produsearjen fan grutte en komplekse keramyske komponinten. Om't SiC lykwols primêr kovalent bûn is, is de selsdiffúsjekoëffisjint ekstreem leech, wêrtroch ferdichting sûnder sinterhulpmiddels lestich is.

 

Op basis fan it sintermeganisme kin drukleas sinterjen wurde ferdield yn twa kategoryen: drukleas floeistoffazesinterjen (PLS-SiC) en drukleas fêste-stofsinterjen (PSS-SiC).

 

1.1 PLS-SiC (Floeistoffaze-sinterjen)

 

PLS-SiC wurdt typysk sintere ûnder 2000 °C troch sawat 10 gewichtsprosent eutektyske sinterhulpmiddels (lykas Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, en seldsume ierde-oxiden RE₂O₃) ta te foegjen om in floeibere faze te foarmjen, wêrtroch't dieltsjes opnij rangskik wurde en massa-oerdracht wurdt befoardere om ferdichting te berikken. Dit proses is geskikt foar SiC-keramyk fan yndustriële kwaliteit, mar d'r binne gjin rapporten west fan SiC mei hege suverens dy't berikt is troch sinterjen yn floeibere faze.

 

1.2 PSS-SiC (Solid-State Sintering)

 

PSS-SiC omfettet fêste-stofferdichting by temperatueren boppe 2000 °C mei sawat 1 gewichtsprosent tafoegings. Dit proses is benammen basearre op atomêre diffúzje en kerrel-omrangskikking oandreaun troch hege temperatueren om oerflakte-enerzjy te ferminderjen en ferdichting te berikken. It BC (boar-koalstof) systeem is in gewoane tafoegingskombinaasje, dy't de kerrelgrinzenerzjy kin ferleegje en SiO₂ fan it SiC-oerflak kin ferwiderje. Tradisjonele BC-tafoegings bringe lykwols faak oerbleaune ûnreinheden yn, wêrtroch't de suverens fan SiC wurdt fermindere.

 

Troch it kontrolearjen fan it tafoegingsgehalte (B 0,4 gewichtsprosent, C 1,8 gewichtsprosent) en sinterjen by 2150 °C foar 0,5 oeren, waarden SiC-keramyk mei hege suverens mei in suverens fan 99,6 gewichtsprosent en in relative tichtheid fan 98,4% krigen. De mikrostruktuer liet kolomfoarmige kerrels sjen (guon mear as 450 µm yn lingte), mei lytse poaren by kerrelgrinzen en grafytpartikels binnen de kerrels. De keramyk liet in bûgingssterkte fan 443 ± 27 MPa, in elastyske modulus fan 420 ± 1 GPa, en in termyske útwreidingskoëffisjint fan 3,84 × 10⁻⁶ K⁻¹ sjen yn it berik fan keamertemperatuer oant 600 °C, wat poerbêste algemiene prestaasjes sjen lit.

 

PSS-SiC的微观结构:(A)抛光和NaOH腐蚀后的SEM图像;(BD)抛光和蚀刻后的BSD图像

Mikrostruktuer fan PSS-SiC: (A) SEM-ôfbylding nei it polijsten en NaOH-etsen; (BD) BSD-ôfbyldings nei it polijsten en etsen

 

III. Sintering mei waarme persing

 

Hjitpersen (HP) sinterjen is in ferdichtingstechnyk dy't tagelyk waarmte en uniaxiale druk tapast op poeiermaterialen ûnder hege temperatuer- en hege drukomstannichheden. Hege druk remt poarfoarming signifikant en beheint nôtgroei, wylst hege temperatuer nôtfúzje en de foarming fan tichte struktueren befoarderet, wêrtroch úteinlik SiC-keramyk mei hege tichtheid en hege suverens ûntstiet. Fanwegen de rjochting fan it persen hat dit proses de neiging om nôtanisotropie te feroarsaakjen, wat ynfloed hat op meganyske en slijtage-eigenskippen.

 

Suvere SiC-keramyk is lestich te ferdichten sûnder tafoegings, wêrtroch't sinterjen ûnder ultrahege druk nedich is. Nadeau et al. hawwe mei súkses folslein ticht SiC taret sûnder tafoegings by 2500 °C en 5000 MPa; Sun et al. hawwe β-SiC bulkmaterialen krigen mei in Vickers-hurdens oant 41,5 GPa by 25 GPa en 1400 °C. Mei in druk fan 4 GPa waarden SiC-keramyk mei relative tichtheden fan sawat 98% en 99%, in hurdens fan 35 GPa en in elastyske modulus fan 450 GPa taret by respektivelik 1500 °C en 1900 °C. Sinterjen fan mikrongrutte SiC-poeier by 5 GPa en 1500 °C joech keramyk mei in hurdens fan 31,3 GPa en in relative tichtens fan 98,4%.

 

Hoewol dizze resultaten oantoane dat ultrahege druk tafoegingsfrije ferdichting berikke kin, beheine de kompleksiteit en hege kosten fan 'e fereaske apparatuer yndustriële tapassingen. Dêrom wurde by praktyske tarieding faak spoaren fan tafoegings of poeiergranulaasje brûkt om de driuwende krêft fan sinterjen te ferbetterjen.

 

Troch it tafoegjen fan 4 gewichtsprosent fenolhars as tafoeging en it sinterjen by 2350 °C en 50 MPa, waarden SiC-keramyk mei in ferdichtingsgraad fan 92% en in suverens fan 99,998% krigen. Mei it brûken fan lege hoemannichten tafoeging (boorsûr en D-fruktose) en it sinterjen by 2050 °C en 40 MPa, waard SiC mei hege suverens mei in relative tichtens fan >99,5% en in oerbleaune B-ynhâld fan mar 556 ppm taret. SEM-ôfbyldings lieten sjen dat, yn ferliking mei drukleas-sintere samples, hjitparse samples lytsere kerrels, minder poaren en in hegere tichtens hiene. De bûgingssterkte wie 453,7 ± 44,9 MPa, en de elastyske modulus berikte 444,3 ± 1,1 GPa.

 

Troch de hâldtiid by 1900 °C te ferlingjen, naam de korrelgrutte ta fan 1,5 μm nei 1,8 μm, en ferbettere de termyske geliedingsfermogen fan 155 nei 167 W·m⁻¹·K⁻¹, wylst ek de plasmakorrosjebestriding ferbettere waard.

 

Under omstannichheden fan 1850 °C en 30 MPa joech hjitpersen en rap hjitpersen fan granulearre en gegloeid SiC-poeier folslein tichte β-SiC-keramyk sûnder tafoegings, mei in tichtheid fan 3,2 g/cm³ en in sintertemperatuer fan 150–200 °C leger as tradisjonele prosessen. De keramyk liet in hurdens fan 2729 GPa, in brektaaiens fan 5,25–5,30 MPa·m^1/2, en in poerbêste krûpweerstand sjen (kruipsnelheden fan 9,9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ en 3,8 × 10⁻⁹ s⁻¹ by 1400 °C/1450 °C en 100 MPa).

 

(A)抛光表面的SEM图像;(B)断口的SEM图像;(C,D)抛光表面的BSD图像

(A) SEM-ôfbylding fan it gepoleerde oerflak; (B) SEM-ôfbylding fan it breukoerflak; (C, D) BSD-ôfbylding fan it gepoleerde oerflak

 

Yn 3D-printûndersyk foar piëzoelektryske keramyk is keramyske slurry, as de kearnfaktor dy't foarmjouwing en prestaasjes beynfloedet, in wichtich fokus wurden yn binnen- en bûtenlân. Hjoeddeistige stúdzjes jouwe oer it algemien oan dat parameters lykas poeierpartikelgrutte, slurryviskositeit en fêste stofgehalte de foarmkwaliteit en piëzoelektryske eigenskippen fan it einprodukt signifikant beynfloedzje.

 

Undersyk hat oantoand dat keramyske slurries dy't taret binne mei mikron-, submikron- en nano-grutte bariumtitanaatpoeders wichtige ferskillen sjen litte yn stereolitografyprosessen (bygelyks LCD-SLA). As de dieltsjegrutte ôfnimt, nimt de viskositeit fan 'e slurry merkber ta, wêrby't nano-grutte poeders slurries produsearje mei viskositeiten dy't miljarden mPa·s berikke. Slurries mei mikron-grutte poeders binne gefoelich foar delaminaasje en peeling tidens it printsjen, wylst submikron- en nano-grutte poeders in stabiler foarmingsgedrach sjen litte. Nei sinterjen by hege temperatuer berikten de resultearjende keramyske samples in tichtheid fan 5,44 g/cm³, in piëzoelektryske koëffisjint (d₃₃) fan sawat 200 pC/N, en lege ferliesfaktoaren, en lieten poerbêste elektromechanyske responseigenskippen sjen.

 

Derneist, yn mikro-stereolithografyprosessen, joech it oanpassen fan it fêste stofgehalte fan PZT-type slurries (bygelyks 75 gew.%) sintere lichems mei in tichtheid fan 7,35 g/cm³, wêrtroch in piëzoelektryske konstante fan maksimaal 600 pC/N ûnder polarelektryske fjilden berikt waard. Undersyk nei mikro-skaal deformaasjekompensaasje ferbettere de foarmkrektens signifikant, wêrtroch't de geometryske presyzje mei maksimaal 80% fergrutte waard.

 

In oare stúdzje oer PMN-PT piëzoelektryske keramyk liet sjen dat fêste stof ynhâld in krityske ynfloed hat op 'e keramykstruktuer en elektryske eigenskippen. By 80 gewichtsprosent fêste stof ferskynden maklik byprodukten yn 'e keramyk; doe't it fêste stof ynhâld tanommen wie nei 82 gewichtsprosent en heger, ferdwûnen de byprodukten stadichoan, en waard de keramykstruktuer suverder, mei signifikant ferbettere prestaasjes. By 82 gewichtsprosent liet de keramyk optimale elektryske eigenskippen sjen: in piëzoelektryske konstante fan 730 pC/N, in relative permittiviteit fan 7226, en in diëlektrysk ferlies fan mar 0,07.

 

Gearfetsjend beynfloedzje dieltsjegrutte, fêste stofynhâld en reologyske eigenskippen fan keramyske slurries net allinich de stabiliteit en krektens fan it printproses, mar bepale ek direkt de tichtheid en piëzoelektryske respons fan sinterde lichems, wêrtroch't se wichtige parameters binne foar it berikken fan hege prestaasjes 3D-printe piëzoelektryske keramyk.

 

LCD-SLA 3D 打印BTUV样品的主要流程

It wichtichste proses fan LCD-SLA 3D-printsjen fan BT/UV-samples

 

不同固含量的PMN-PT陶瓷的性能

De eigenskippen fan PMN-PT-keramyk mei ferskillende fêste ynhâld

 

IV. Sintering fan vonkplasma

 

Sparkplasmasinterjen (SPS) is in avansearre sintertechnology dy't gebrûk makket fan pulsearre stroom en meganyske druk dy't tagelyk op poeders tapast wurde om rappe ferdichting te berikken. Yn dit proses ferwaarme de stroom de mal en it poeier direkt, wêrtroch't Joule-waarmte en plasma generearre wurde, wêrtroch effisjint sinterjen yn in koarte tiid (meastal binnen 10 minuten) mooglik is. Fluch ferwaarmjen befoarderet oerflakdiffúzje, wylst fonkontlading helpt by it fuortheljen fan adsorbearre gassen en oksidelagen fan poeieroerflakken, wêrtroch't de sinterprestaasjes ferbettere wurde. It elektromigraasje-effekt feroarsake troch elektromagnetyske fjilden ferbetteret ek atomêre diffúzje.

 

Yn ferliking mei tradisjoneel hjitpersen brûkt SPS mear direkte ferwaarming, wêrtroch ferdichting by legere temperatueren mooglik is, wylst de groei fan it nôt effektyf remt wurdt om fijne en unifoarme mikrostrukturen te krijen. Bygelyks:

 

  • Sûnder tafoegings, mei gebrûk fan gemalen SiC-poeier as grûnstof, joech sinterjen by 2100 °C en 70 MPa foar 30 minuten samples mei in relative tichtheid fan 98%.
  • Sinterjen by 1700 °C en 40 MPa foar 10 minuten produsearre kubike SiC mei in tichtheid fan 98% en korrelgruttes fan mar 30-50 nm.
  • It brûken fan 80 µm korrelige SiC-poeier en sinterjen by 1860 °C en 50 MPa foar 5 minuten resultearre yn hege-prestaasjes SiC-keramyk mei in relative tichtheid fan 98,5%, in Vickers-mikrohurdens fan 28,5 GPa, in bûgingssterkte fan 395 MPa, en in brektaaiens fan 4,5 MPa·m^1/2.

 

Mikrostrukturele analyze liet sjen dat doe't de sintertemperatuer tanommen wie fan 1600 °C nei 1860 °C, de porositeit fan it materiaal signifikant ôfnaam, en by hege temperatueren de folsleine tichtheid benadere.

 

在不同温度下烧结的 SiC 陶瓷的微观结构:(A)1600°C、(B)1700°C、(C(C))21790

De mikrostruktuer fan SiC-keramyk sintere by ferskate temperatueren: (A) 1600 °C, (B) 1700 °C, (C) 1790 °C en (D) 1860 °C

 

V. Tafoege produksje

 

Additive manufacturing (AM) hat koartlyn in enoarm potinsjeel sjen litten yn it meitsjen fan komplekse keramyske komponinten fanwegen syn laach-foar-laach konstruksjeproses. Foar SiC-keramyk binne meardere AM-technologyen ûntwikkele, ynklusyf binder jetting (BJ), 3DP, selektive laser sintering (SLS), direkt inkt skriuwen (DIW), en stereolithografy (SL, DLP). 3DP en DIW hawwe lykwols in legere presyzje, wylst SLS de neiging hat om termyske stress en skuorren te feroarsaakjen. Yn tsjinstelling biede BJ en SL gruttere foardielen yn it produsearjen fan komplekse keramyk mei hege suverens en hege presyzje.

 

  1. Binder Jetting (BJ)

 

BJ-technology omfettet it laach-foar-laach spuiten fan bindmiddel om poeier te binen, folge troch ûntbining en sinterjen om it definitive keramyske produkt te krijen. Troch BJ te kombinearjen mei gemyske dampinfiltraasje (CVI) waarden heechsuvere, folslein kristallijne SiC-keramyk mei súkses taret. It proses omfettet:

 

① Foarmjen fan SiC keramyske griene lichems mei BJ.
② Fertichting fia CVI by 1000 °C en 200 Torr.
③ De definitive SiC-keramyk hie in tichtheid fan 2,95 g/cm³, in termyske geleidingsfermogen fan 37 W/m·K, en in bûgingssterkte fan 297 MPa.

 

粘合剂喷射 (BJ) 打印示意图。(A) 计算机辅助设计 (CAD) 模型,(B) BJ 原理示原理示打印 SiC,(D) 通过化学气相渗透 (CVI) 实现 SiC 致密化

Skematysk diagram fan printsjen mei kleefstraal (BJ). (A) Kompjûter-stipe ûntwerp (CAD) model, (B) skematysk diagram fan BJ-prinsipe, (C) printsjen fan SiC troch BJ, (D) ferdichting fan SiC troch gemyske dampinfiltraasje (CVI)

 

  1. Stereolitografy (SL)

 

SL is in keramyske foarmjouwingstechnology op basis fan UV-útharding mei ekstreem hege presyzje en komplekse struktuerfabrikaazjemooglikheden. Dizze metoade brûkt ljochtgefoelige keramyske slurries mei in hege fêste stofynhâld en lege viskositeit om 3D keramyske griene lichems te foarmjen troch fotopolymerisaasje, folge troch ûntbining en sinterjen by hege temperatuer om it einprodukt te krijen.

 

Mei in SiC-slurry fan 35 vol.% waarden hege kwaliteit 3D griene lichems taret ûnder 405 nm UV-bestraling en fierder ferdichte fia polymeerútbaarning by 800 °C en PIP-behanneling. Resultaten lieten sjen dat samples taret mei 35 vol.% slurry in relative tichtheid fan 84,8% berikten, wat better prestearre as de 30% en 40% kontrôlegroepen.

 

Troch it ynfieren fan lipofile SiO₂ en fenolyske epoxyhars (PEA) om de slurry te modifisearjen, waarden de fotopolymerisaasjeprestaasjes effektyf ferbettere. Nei sinterjen by 1600 °C foar 4 oeren waard in hast folsleine konverzje nei SiC berikt, mei in definitive soerstofynhâld fan mar 0,12%, wêrtroch't ienstapsfabrikaasje fan heechsuvere, kompleks strukturearre SiC-keramyk mooglik wie sûnder foar-oksidaasje- of foar-ynfiltraasjestappen.

 

打印结构及其烧结的示意图。样品在(A)25°C下烧结后的外观

Yllustraasje fan 'e printstruktuer en it sinterproses dêrfan. It uterlik fan it stekproef nei it droegjen by (A) 25 °C, pyrolyse by (B) 1000 °C, en sinterjen by (C) 1600 °C.

 

Troch it ûntwerpen fan ljochtgefoelige Si₃N₄ keramyske slurries foar stereolitografy 3D-printsjen en it brûken fan ûntbinding-presintering en hege-temperatuer ferâlderingsprosessen, waarden Si₃N₄ keramyk mei in teoretyske tichtheid fan 93,3%, in treksterkte fan 279,8 MPa, en in bûgsterkte fan 308,5–333,2 MPa taret. Undersyk hat oantoand dat ûnder omstannichheden fan 45 vol.% fêste stof en in bleatstellingstiid fan 10 s, ienlaachse griene lichems mei in úthardingspresyzje op IT77-nivo krigen wurde koene. In leechtemperatuer-ûntbindingsproses mei in ferwaarmingssnelheid fan 0,1 °C/min holp by it produsearjen fan barstfrije griene lichems.

 

Sinterjen is in wichtige stap dy't ynfloed hat op de definitive prestaasjes yn stereolitografy. Undersyk lit sjen dat it tafoegjen fan sinterhulpmiddels de keramyske tichtens en meganyske eigenskippen effektyf ferbetterje kin. Mei it brûken fan CeO₂ as sinterhulpmiddel en sintertechnology mei elektrysk fjild om Si₃N₄-keramyk mei hege tichtheid te meitsjen, waard fûn dat CeO₂ segregearre by nôtgrinzen, wêrtroch't it gliden en ferdichten fan 'e nôtgrinzen befoardere wurdt. De resultearjende keramyk liet in Vickers-hurdens fan HV10/10 (1347,9 ± 2,4) en in brektaaiens fan (6,57 ± 0,07) MPa·m¹/² sjen. Mei MgO–Y₂O₃ as tafoegings waard de homogeniteit fan 'e keramyske mikrostruktuer ferbettere, wêrtroch't de prestaasjes signifikant ferbettere waarden. By in totaal dopingnivo fan 8 gewichtsprosent berikten de bûgingssterkte en termyske geleidingsfermogen respektivelik 915,54 MPa en 59,58 W·m⁻¹·K⁻¹.

 

VI. Konklúzje

 

Gearfetsjend hawwe heechsuvere silisiumkarbide (SiC) keramyk, as in treflik yngenieurskeramykmateriaal, brede tapassingsperspektiven sjen litten yn healgeleiders, loftfeart en apparatuer foar ekstreme omstannichheden. Dit artikel analysearre systematysk fiif typyske tariedingsrûtes foar heechsuvere SiC-keramyk - rekristallisaasjesinterjen, drukleas sinterjen, hjitpersen, vonkplasmasinterjen en additive produksje - mei detaillearre diskusjes oer har ferdichtingsmeganismen, wichtige parameteroptimalisaasje, materiaalprestaasjes en respektive foardielen en beheiningen.

 

It is dúdlik dat ferskate prosessen elk unike skaaimerken hawwe yn termen fan it berikken fan hege suverens, hege tichtens, komplekse struktueren en yndustriële helberens. Benammen additive produksjetechnology hat in sterk potinsjeel sjen litten yn it meitsjen fan kompleksfoarmige en oanpaste komponinten, mei trochbraken yn subfjilden lykas stereolitografy en binderjetting, wêrtroch it in wichtige ûntwikkelingsrjochting is foar de tarieding fan SiC-keramyk mei hege suverens.

 

Takomstich ûndersyk nei de tarieding fan SiC-keramyk mei hege suverens moat djipper dûke, wêrtroch't de oergong fan laboratoariumskaal nei grutskalige, tige betroubere yngenieursapplikaasjes befoardere wurdt, en dêrmei krityske materiaalstipe leveret foar de produksje fan high-end apparatuer en ynformaasjetechnologyen fan 'e folgjende generaasje.

 

XKH is in hightech-bedriuw spesjalisearre yn it ûndersyk nei en de produksje fan hege prestaasjes keramyske materialen. It is wijd oan it leverjen fan maatwurk oplossingen foar klanten yn 'e foarm fan heechsuvere silisiumkarbide (SiC) keramyk. It bedriuw hat avansearre materiaal tariedingstechnologyen en krekte ferwurkingsmooglikheden. Harren bedriuw omfettet it ûndersyk, de produksje, krekte ferwurking en oerflakbehanneling fan heechsuvere SiC keramyk, en foldocht oan 'e strange easken fan healgeleiders, nije enerzjy, loftfeart en oare fjilden foar heechprestaasje keramyske komponinten. Troch gebrûk te meitsjen fan folwoeksen sinterprosessen en additive produksjetechnologyen, kinne wy klanten in one-stop-tsjinst oanbiede fan optimalisaasje fan materiaalformules, komplekse struktuerfoarming oant krekte ferwurking, wêrtroch't derfoar soarge wurdt dat de produkten poerbêste meganyske eigenskippen, termyske stabiliteit en korrosjebestriding hawwe.

 

https://www.xkh-semitech.com/silicon-carbide-ceramic-tray-durable-high-performance-trays-for-thermal-and-chemical-applications-product/

 


Pleatsingstiid: 30 july 2025