Ny seramika silicon carbide (SiC) madiodio dia nipoitra ho fitaovana tsara indrindra ho an'ny singa manan-danja amin'ny indostrian'ny semiconductor, aerospace ary simika noho ny conductivity mafana, ny fitoniana simika ary ny tanjaky ny mekanika. Miaraka amin'ny fitomboan'ny fangatahana ho an'ny fitaovana seramika avo lenta sy ambany loto, ny fampivoarana ny teknolojia fanomanana mahomby sy azo ekena ho an'ny seramika SiC madio indrindra dia nanjary ivon'ny fikarohana manerantany. Ity taratasy ity dia mamerina manara-maso ny fomba fanomanana lehibe amin'izao fotoana izao ho an'ny seramika SiC madio indrindra, ao anatin'izany ny sintering recrystallization, ny sintering tsy misy tsindry (PS), ny fanerena mafana (HP), ny sintering plasma (SPS), ary ny famokarana additive (AM), miaraka amin'ny fanamafisana ny fifanakalozan-kevitra momba ny mekanika sintering, ny mari-pamantarana fototra, ny fananana ara-materialy ary ny fanamby efa misy amin'ny dingana tsirairay.
Ny fampiharana ny seramika SiC amin'ny sehatry ny miaramila sy ny injeniera
Amin'izao fotoana izao, ny singa seramika SiC madio indrindra dia ampiasaina betsaka amin'ny fitaovana famokarana wafer silisiôma, mandray anjara amin'ny dingana fototra toy ny oxidation, lithography, etching, ary implantation ion. Miaraka amin'ny fandrosoan'ny teknolojia wafer, ny fitomboan'ny haben'ny wafer dia lasa fironana lehibe. Ny haben'ny wafer mahazatra ankehitriny dia 300 mm, mahatratra ny fifandanjana tsara eo amin'ny vidiny sy ny fahafaha-mamokatra. Na izany aza, tarihin'ny Lalàn'i Moore, ny famokarana faobe ny wafers 450 mm dia efa ao anatin'ny fandaharam-potoana. Ny wafers lehibe kokoa matetika dia mitaky hery ara-drafitra avo kokoa hanoherana ny fikorontanana sy ny fiovaovan'ny toetr'andro, izay mandrisika ny fitomboan'ny fangatahana ho an'ny singa seramika SiC manana habe lehibe sy matanjaka ary madio. Tao anatin'ny taona vitsivitsy izay, ny famokarana additive (fanontam-pirinty 3D), ho teknolojia prototyping haingana izay tsy mila lasitra, dia naneho hery lehibe amin'ny fanamboarana ireo ampahany seramika SiC voarafitra be pitsiny noho ny fananganana sosona sy ny fahaiza-manao famolavolana malefaka, manintona ny sain'ny maro.
Ity taratasy ity dia hamakafaka fomba fanomanana solontena dimy ho an'ny seramika SiC madio indrindra - sintering recrystallization, sintering tsy misy tsindry, fanerena mafana, sintering plasma spark, ary famokarana additive - mifantoka amin'ny mekanika sintering, paikady fanatsarana ny fizotrany, toetra mampiavaka ny fitaovana ary ny fanantenana fampiharana indostrialy.
Fitakiana akora vita amin'ny karbida silisiôma madio tsara
I. Recrystallization Sintering
Recrystallized silicon carbide (RSiC) dia fitaovana SiC madio tsara voaomana tsy misy fitaovana sintering amin'ny mari-pana ambony 2100-2500 ° C. Hatramin'ny nahitan'i Fredriksson voalohany ny trangan-javatra fanavaozana tamin'ny faramparan'ny taonjato faha-19, dia nisarika ny sain'ny maro ny RSiC noho ny sisintany voamaina madio sy ny tsy fisian'ny dingan'ny fitaratra sy ny loto. Amin'ny mari-pana ambony, ny SiC dia mampiseho fanerena etona avo be, ary ny mekanika sintering dia tafiditra voalohany indrindra amin'ny fizotry ny evaporation-condensation: ny voa tsara dia lasa etona ary mamerina indray amin'ny velaran'ny voa lehibe kokoa, mampiroborobo ny fitomboan'ny tendany sy ny fifamatorana mivantana eo amin'ny voa, ka manatsara ny tanjaky ny fitaovana.
Ao amin'ny 1990, Kriegesmann dia nanomana RSiC miaraka amin'ny hakitroky ny 79.1% amin'ny fampiasana slip fanariana amin'ny 2200 ° C, miaraka amin'ny fizaràna cross-section mampiseho microstructure ahitana voamadinika sy pores. Avy eo, Yi et al. nampiasa ny fanariana gel mba hanomanana vatana maitso sy sintered azy ireo amin'ny 2450 ° C, nahazo RSiC seramika amin'ny ampahany lehibe hakitroky ny 2.53 g/cm³ sy ny flexural tanjaky ny 55.4 MPa.
Ny vidin'ny SEM fracture amin'ny RSiC
Raha ampitahaina amin'ny SiC matevina, ny RSiC dia manana hakitroky ambany (eo ho eo amin'ny 2.5 g / cm³) ary manodidina ny 20% ny porosity misokatra, mametra ny fahombiazany amin'ny fampiharana matanjaka. Noho izany, ny fanatsarana ny hakitroky sy ny toetra mekanika amin'ny RSiC dia nanjary ivon'ny fikarohana fototra. Sung et al. Nanolo-kevitra ny hampiditra silisiôma voarendrika ho karbona / β-SiC mifangaro mifangaro ary mamerina amin'ny hafanana 2200 ° C, nahomby tamin'ny fananganana rafitra tambajotra misy voam-bary α-SiC. Ny RSiC vokatr'izany dia nahatratra ny hakitroky ny 2.7 g / cm³ ary ny tanjaky ny flexural 134 MPa, mitazona ny fahamarinan-toerana mekanika tsara amin'ny hafanana avo.
Mba hanatsarana bebe kokoa ny hakitroky, Guo et al. nampiasa teknolojia polymère infiltration sy pyrolysis (PIP) ho an'ny fitsaboana marobe ny RSiC. Mampiasa vahaolana PCS/xylene sy SiC/PCS/xylene slurries ho infiltrants, taorian'ny tsingerin'ny 3-6 PIP, dia nihatsara be ny hakitroky ny RSiC (hatramin'ny 2.90 g/cm³), miaraka amin'ny tanjaky ny flexural. Fanampin'izany, nanolotra paikady cyclic izy ireo mampifandray ny PIP sy ny recrystallization: pyrolysis amin'ny 1400 ° C arahin'ny recrystallization amin'ny 2400 ° C, manadio amin'ny fomba mahomby ny fanakanana singa ary mampihena ny porosity. Ny fitaovana RSiC farany dia nahatratra ny hakitroky ny 2.99 g / cm³ ary ny tanjaky ny flexural 162.3 MPa, mampiseho fampisehoana feno tanteraka.
Sary SEM momba ny fivoaran'ny microstructure ny RSiC voapoizina taorian'ny impregnation polymer sy pyrolysis (PIP) - tsingerin'ny recrystallization: RSiC voalohany (A), taorian'ny tsingerin'ny PIP-recrystallization voalohany (B), ary taorian'ny tsingerina fahatelo (C)
II. Sintering tsy misy fanerena
Ny seramika silisiônika tsy misy fanerena (SiC) dia voaomana amin'ny fampiasana vovobony SiC madio indrindra, ultrafine ho akora, miaraka amin'ny fanampiana sintering kely, ary sinterina ao anaty atmosfera tsy misy dikany na vacuum amin'ny 1800-2150 ° C. Ity fomba ity dia mety amin'ny famokarana singa seramika lehibe sy be pitsiny. Na izany aza, satria ny SiC dia mifamatotra amin'ny covalent voalohany, ny coefficient diffusion-ny dia tena ambany, ka mahatonga ny densification ho sarotra raha tsy misy fitaovana sintering.
Miorina amin'ny mekanika sintering, ny sintering tsy misy tsindry dia azo zaraina ho sokajy roa: sintering tsy misy fanerena (PLS-SiC) ary sintering tsy misy tsindry (PSS-SiC).
1.1 PLS-SiC (Sintering amin'ny dingan-drano)
PLS-SiC dia matetika sintered ambanin'ny 2000 ° C amin'ny alalan'ny fampidirana eo ho eo 10 wt.% ny eutektika sintering fanampiana (toy ny Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, ary tsy fahita firy-tany oxides RE₂O₃) mba hamoronana dingana ny ranon-javatra, mampiroborobo ny massden rearrangement. Ity dingana ity dia mety amin'ny seramika SiC indostrialy, saingy tsy nisy tatitra momba ny SiC madio indrindra azo tamin'ny alàlan'ny sintering amin'ny dingan-drano.
1.2 PSS-SiC (Sintering State)
Ny PSS-SiC dia misy ny fanamafisana ny fanjakana matanjaka amin'ny mari-pana mihoatra ny 2000 ° C miaraka amin'ny 1 wt.% amin'ny additives. Ity dingana ity dia miankina indrindra amin'ny fiparitahan'ny atomika sy ny fanavaozana ny voa entin'ny mari-pana ambony mba hampihenana ny angovo ambonin'ny tany sy hanatrarana ny hamafin'ny. Ny rafitra BC (boron-carbon) dia fitambarana additive mahazatra, izay mety hampidina angovo amin'ny sisin-tany ary manala ny SiO₂ amin'ny SiC surface. Na izany aza, matetika ny additives BC nentim-paharazana dia mampiditra loto sisa tavela, mampihena ny fahadiovan'ny SiC.
Amin'ny alàlan'ny fanaraha-maso ny votoatiny fanampiny (B 0.4 wt.%, C 1.8 wt.%) ary ny sintering amin'ny 2150 ° C mandritra ny 0.5 ora, ny seramika SiC madio indrindra amin'ny fahadiovan'ny 99.6 wt.% ary ny hakitroky ny 98.4% dia azo. Nasehon'ny rafitra bitika ny voamaina tsanganana (mihoatra ny 450 µm ny halavany), misy mason-koditra kely eo amin'ny sisin'ny voa ary poti-grafita ao anaty voa. Ny seramika dia nampiseho tanjaky ny flexural 443 ± 27 MPa, modulus elastika amin'ny 420 ± 1 GPa, ary ny coefficient fanitarana mafana amin'ny 3.84 × 10⁻⁶ K⁻¹ amin'ny mari-pana amin'ny efitrano hatramin'ny 600 ° C, mampiseho ny fahombiazan'ny ankapobeny.
Microstructure an'ny PSS-SiC: (A) sary SEM aorian'ny famolahana sy ny etching NaOH; (BD) Sary BSD taorian'ny famolahana sy ny etching
III. Hot Pressing Sintering
Hot pressing (HP) sintering dia teknika fanamafisam-peo izay mampihatra hafanana sy uniaxial tsindry amin'ny fitaovana vovoka amin'ny toe-javatra mafana sy avo lenta. Ny fanerena ambony dia manakana ny fananganana pore ary mametra ny fitomboan'ny voa, raha ny hafanana ambony kosa dia mampiroborobo ny fampifangaroana voa sy ny fananganana rafitra matevina, amin'ny farany dia mamokatra seramika SiC avo lenta sy madio. Noho ny toetran'ny fanerena, ity dingana ity dia miteraka anisotropy voamaina, misy fiantraikany amin'ny toetra mekanika sy fitafy.
Ny seramika SiC madio dia sarotra ny manafoana tsy misy additives, mitaky sintering ultrahigh-pressure. Nadeau et al. nahavita nanomana tanteraka SiC matevina tsy misy additives amin'ny 2500 ° C sy 5000 MPa; Masoandro et al. nahazo fitaovana betsaka β-SiC miaraka amin'ny hamafin'ny Vickers hatramin'ny 41.5 GPa amin'ny 25 GPa sy 1400 ° C. Amin'ny fampiasana ny tsindry 4 GPa, ny seramika SiC miaraka amin'ny 98% eo ho eo sy ny 99%, ny hamafin'ny 35 GPa, ary ny modulus elastika amin'ny 450 GPa dia voaomana amin'ny 1500 ° C sy 1900 ° C, tsirairay avy. Ny sintering micron-sized SiC vovoka amin'ny 5 GPa sy 1500 ° C dia namokatra seramika amin'ny hamafin'ny 31.3 GPa ary ny hakitroky ny 98.4%.
Na dia asehon'ireo vokatra ireo aza fa ny fanerena ultrahigh dia afaka mahatratra densification tsy misy additive, ny fahasarotana sy ny vidin'ny fitaovana ilaina dia mametra ny fampiharana indostrialy. Noho izany, amin'ny fanomanana azo ampiharina, trace additives na vovoka granulation dia matetika ampiasaina mba hanatsarana sintering hery.
Amin'ny fampidirana 4 wt.% phenolic resin ho additive sy sintering amin'ny 2350 ° C sy 50 MPa, seramika SiC miaraka amin'ny tahan'ny densification 92% sy ny fahadiovan'ny 99.998% dia azo. Amin'ny fampiasana fatra fanampiny (asidra borika sy D-fructose) ary sintering amin'ny 2050 ° C sy 40 MPa, SiC madio tsara miaraka amin'ny hakitroky havanana> 99.5% ary ny votoatin'ny B sisa amin'ny 556 ppm dia nomanina. Nasehon'ny sary SEM fa, raha oharina amin'ny santionany tsy misy fanerena, ny santionany mafana dia manana voa kely kokoa, kely kokoa ny pores, ary ambony kokoa. Ny tanjaky ny flexural dia 453.7 ± 44.9 MPa, ary ny modulus elastika dia nahatratra 444.3 ± 1.1 GPa.
Amin'ny fanitarana ny fotoana fihazonana amin'ny 1900 ° C, ny haben'ny voa dia nitombo avy amin'ny 1.5 μm ka hatramin'ny 1.8 μm, ary ny conductivity mafana dia nihatsara avy amin'ny 155 ka hatramin'ny 167 W·m⁻¹·K⁻¹, sady nanatsara ny fanoherana ny harafesina plasma.
Ao anatin'ny toe-javatra 1850 ° C sy 30 MPa, ny fanerena mafana sy ny fanerena mafana haingana ny vovoka SiC granulated sy annealed dia namokatra seramika β-SiC feno tsy misy additives, miaraka amin'ny hakitroky ny 3.2 g / cm³ ary ny mari-pana sintering 150-200 ° C ambany noho ny fomba nentim-paharazana. Ny seramika dia naneho ny hamafin'ny 2729 GPa, ny hamafin'ny tapaka 5.25–5.30 MPa·m^1/2, ary ny fanoherana creep tsara indrindra (ny tahan'ny creep 9.9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ ary 3.8 × 10⁻⁹ ° s⁻¹ ary 3.8 × 10⁻⁹ ° s⁻⁹°C. 100 MPa).
(A) sary SEM amin'ny faritra voapoizina; (B) sarin'ny SEM amin'ny faritra tapaka; (C, D) Sary BSD amin'ny faritra voaporitra
Ao amin'ny fikarohana fanontam-pirinty 3D ho an'ny seramika piezoelectric, slurry seramika, ho toy ny singa fototra misy fiantraikany amin'ny famolavolana sy ny fahombiazany, dia nanjary fifantohana lehibe ao an-toerana sy iraisam-pirenena. Ny fandinihana amin'izao fotoana izao amin'ny ankapobeny dia manondro fa ny mari-pamantarana toy ny haben'ny poti-pofona, ny viscosity slurry ary ny votoaty mafy dia misy fiantraikany be amin'ny kalitaon'ny famolavolana sy ny toetran'ny piezoelectric amin'ny vokatra farany.
Hitan'ny fikarohana fa ny slurries seramika nomanina tamin'ny fampiasana vovoka barium titanate micron-, submicron-, ary nano-sized dia mampiseho fahasamihafana lehibe eo amin'ny fizotran'ny stereolithography (ohatra, LCD-SLA). Rehefa mihena ny haben'ny poti dia mitombo be ny viscosity slurry, miaraka amin'ny vovony nano-habe mamokatra slurries miaraka amin'ny viscosity mahatratra an'arivony tapitrisa mPa·s. Ny slurries miaraka amin'ny vovoka mirefy micron dia mora delamination sy peeling mandritra ny fanontana, raha toa kosa ny vovoka submicron sy nano-habe dia mampiseho fitondran-tena maharitra kokoa. Taorian'ny sintering amin'ny hafanana avo, ny santionany seramika vokarina dia nahatratra ny hakitroky ny 5.44 g / cm³, ny piezoelectric coefficient (d₃₃) eo ho eo amin'ny 200 pC / N, ary ny fatiantoka ambany, izay mampiseho toetra tsara elektromekanika.
Fanampin'izany, amin'ny fizotry ny micro-stereolithography, ny fanitsiana ny votoaty mivaingana amin'ny slurries PZT-karazana (ohatra, 75 wt.%) dia namokatra vatana sintered miaraka amin'ny hakitroky ny 7.35 g / cm³, ka mahatratra hatrany amin'ny 600 pC / N eo ambanin'ny sehatry ny herinaratra. Ny fikarohana momba ny fanonerana ny deformation micro-scale dia nanatsara ny fahamarinan'ny famolavolana, manatsara ny fahitsiana geometrika hatramin'ny 80%.
Ny fandinihana iray hafa momba ny seramika piezoelectric PMN-PT dia nanambara fa ny votoaty mafy dia misy fiantraikany amin'ny rafitra seramika sy ny fananana elektrika. Amin'ny votoaty mafy 80 wt.%, ny vokatra azo avy amin'ny seramika dia mora hita; satria nitombo ho 82 wt.% ary ambony ny votoaty mivaingana, dia nanjavona tsikelikely ny vokatra azo, ary nanjary madio kokoa ny rafitra seramika, miaraka amin'ny fampandehanana tsara kokoa. Amin'ny 82 wt.%, ny seramika dia naneho ny toetra elektrônika tsara indrindra: piezoelectric constant amin'ny 730 pC / N, pertivity relatif 7226, ary ny fahaverezan'ny dielectric amin'ny 0,07 ihany.
Raha fintinina, ny haben'ny sombin-javatra, ny votoaty mivaingana, ary ny toetra rheolojika amin'ny slurries seramika dia tsy misy fiantraikany amin'ny fahamarinan-toerana sy ny fahamarinan'ny dingan'ny fanontam-pirinty ihany, fa koa mamaritra mivantana ny hakitroky sy ny valin'ny piezoelectric amin'ny vatana sintered, ka mahatonga azy ireo ho mari-pamantarana lehibe amin'ny fanatontosana seramika piezoelectric 3D vita pirinty.
Ny dingana lehibe amin'ny fanontana LCD-SLA 3D ny santionany BT / UV
Ny fananan'ny seramika PMN-PT miaraka amin'ny atiny mivaingana samihafa
IV. Spark Plasma Sintering
Spark plasma sintering (SPS) dia teknolojia sintering mandroso izay mampiasa tsindry amin'izao fotoana izao sy mekanika miaraka amin'ny vovoka mba hahatratrarana haingana. Amin'ity dingana ity, dia manafana mivantana ny bobongolo sy ny vovony ny current, miteraka hafanana Joule sy plasma, ahafahan'ny sintering mahomby ao anatin'ny fotoana fohy (matetika ao anatin'ny 10 minitra). Ny hafanana haingana dia mampiroborobo ny fiparitahan'ny ety ivelany, raha manampy amin'ny fanesorana ny entona mipetaka sy ny sosona okside amin'ny vovon-tsavony kosa ny fivoahan'ny pitik'afo, manatsara ny fahombiazan'ny sintering. Ny fiantraikan'ny electromigration ateraky ny saha elektromagnetika dia manatsara ny fiparitahan'ny atomika.
Raha ampitahaina amin'ny fanerena mafana nentim-paharazana, ny SPS dia mampiasa fanamafisam-peo mivantana kokoa, ahafahan'ny densification amin'ny mari-pana ambany kokoa ary manakana ny fitomboan'ny voa mba hahazoana microstructure tsara sy mitovitovy. Ohatra:
- Raha tsy misy additives, mampiasa vovon-tany SiC ho fitaovana manta, sintering amin'ny 2100 ° C sy 70 MPa mandritra ny 30 minitra dia manome santionany miaraka amin'ny 98% ny hakitroky.
- Ny sintering amin'ny 1700 ° C sy 40 MPa mandritra ny 10 minitra dia namokatra SiC cubic miaraka amin'ny hakitroky 98% ary ny haben'ny voa dia 30-50 nm fotsiny.
- Ny fampiasana vovoka SiC granular 80 µm sy ny sintering amin'ny 1860 ° C sy 50 MPa mandritra ny 5 minitra dia niteraka seramika SiC avo lenta miaraka amin'ny 98.5% hakitroky havanana, Vickers microhardness amin'ny 28.5 GPa, tanjaky ny flexural 395 MPa, ary ny hamafin'ny fracture amin'ny 4.15 / m2.
Ny famakafakana microstructural dia nampiseho fa rehefa nitombo ny mari-pana sintering avy amin'ny 1600 ° C ka hatramin'ny 1860 ° C, dia nihena be ny porosity fitaovana, manakaiky ny hakitroky feno amin'ny hafanana avo.
Ny microstructure ny seramika SiC sintered amin'ny mari-pana samihafa: (A) 1600 ° C, (B) 1700 ° C, (C) 1790 ° C ary (D) 1860 ° C
V. Fanamboarana fanampiny
Ny famokarana additive (AM) dia nampiseho hery lehibe amin'ny fanamboarana singa seramika sarotra noho ny fizotry ny fananganana sosona. Ho an'ny seramika SiC, teknolojia AM maro no novolavolaina, anisan'izany ny binder jetting (BJ), 3DP, sintering laser selective (SLS), fanoratana ink direct (DIW), ary stereolithography (SL, DLP). Na izany aza, ny 3DP sy DIW dia manana mari-pamantarana ambany kokoa, raha toa kosa ny SLS dia miteraka adin-tsaina sy triatra. Mifanohitra amin'izany kosa, ny BJ sy ny SL dia manome tombony lehibe kokoa amin'ny famokarana seramika be pitsiny madio sy mazava tsara.
- Binder Jetting (BJ)
Ny teknôlôjia BJ dia misy famafazana sosona amin'ny fatorana amin'ny vovoka mifamatotra, arahin'ny debinding sy sintering mba hahazoana ny vokatra seramika farany. Ny fampifangaroana ny BJ miaraka amin'ny infiltration etona simika (CVI), ny seramika SiC madio tsara sy feno kristaly dia nomanina soa aman-tsara. Ny dingana dia ahitana:
① Mamorona vatana maitso seramika SiC mampiasa BJ.
② Mihena amin'ny alàlan'ny CVI amin'ny 1000°C sy 200 Torr.
③ Ny seramika SiC farany dia nanana hakitroky 2.95 g / cm³, conductivity mafana 37 W / m · K, ary tanjaky ny flexural 297 MPa.
Diagram schematic amin'ny fanontam-pirinty adhesive jet (BJ). (A) Modely amin'ny ordinatera (CAD), (B) diagrama momba ny fitsipika BJ, (C) fanontana SiC amin'ny BJ, (D) fanamafisana ny SiC amin'ny fampidirana etona simika (CVI)
- Stereolithography (SL)
SL dia teknolojia fananganana seramika miorina amin'ny UV-manasitrana miaraka amin'ny fahaiza-manamboatra rafitra sarotra be. Ity fomba ity dia mampiasa slurries seramika photosensitive miaraka amin'ny votoaty mivaingana avo lenta sy viscosity ambany mba hamorona vatana maitso seramika 3D amin'ny alàlan'ny photopolymerization, arahin'ny sintering debinding sy hafanana avo mba hahazoana ny vokatra farany.
Amin'ny fampiasana slurry 35 vol.% SiC, vatana maitso 3D avo lenta dia nomanina teo ambanin'ny taratra UV 405 nm ary nohamafisina kokoa tamin'ny alàlan'ny fandoroana polymère tamin'ny 800 ° C sy ny fitsaboana PIP. Ny vokatra dia naneho fa ny santionany voaomana amin'ny 35 vol.% slurry dia nahatratra ny hakitroky ny 84.8%, nihoatra ny 30% sy 40% ny vondrona mpanara-maso.
Tamin'ny fampidirana lipophilic SiO₂ sy phenolic epoxy resin (PEA) hanovana ny slurry, dia nanatsara ny fahombiazan'ny photopolymerization. Taorian'ny sintering tamin'ny 1600 ° C nandritra ny 4 h, dia tratra ny fiovam-po amin'ny SiC, miaraka amin'ny votoatin'ny oksizenina farany amin'ny 0.12%, mamela ny fanamboarana dingana iray amin'ny seramika SiC madio sy sarotra tsy misy pre-oxidation na pre-infiltration dingana.
Fanoharana momba ny rafitra fanontam-pirinty sy ny fizotrany sinterina. Ny endriky ny santionany aorian'ny fanamainana amin'ny (A) 25 ° C, pyrolysis amin'ny (B) 1000 ° C, ary ny sintering amin'ny (C) 1600 ° C.
Amin'ny alàlan'ny famolavolana slurries seramika Si₃N₄ photosensitive ho an'ny fanontam-pirinty 3D stereolithography sy ny fampiasana ny debinding-prestering sy ny fizotry ny fahanterana amin'ny hafanana, ny seramika Si₃N₄ miaraka amin'ny hakitroky 93.3%, ny tanjaky ny tensile amin'ny 279.8 MPa, ary ny tanjaky ny flexural MPa amin'ny 3338.5. Hita tamin'ny fanadihadiana fa ao anatin'ny fepetran'ny votoaty mivaingana 45 vol.% sy ny fotoana fiposahan'ny 10s, dia azo atao ny vatana maitso misy sosona tokana miaraka amin'ny famantaran'ny IT77. Nanampy tamin'ny famokarana vatana maitso tsy misy triatra ny dingan'ny fametahana hafanana ambany miaraka amin'ny tahan'ny fanafanana 0,1 °C/min.
Ny sintering dia dingana lehibe misy fiantraikany amin'ny fampisehoana farany amin'ny stereolithography. Ny fikarohana dia mampiseho fa ny fampidirana fitaovana sintering dia afaka manatsara ny hakitroky seramika sy ny toetra mekanika. Ny fampiasana ny CeO₂ ho toy ny fanampiana sintering sy ny teknolojia sinterina amin'ny sehatry ny herinaratra mba hanomanana seramika Si₃N₄ avo lenta, CeO₂ dia hita fa manasaraka amin'ny sisin'ny voa, mampiroborobo ny fikorianan'ny sisin-tany sy ny fanamafisana. Ny seramika vokatr'izany dia naneho ny hamafin'ny Vickers HV10/10 (1347.9 ± 2.4) sy ny hamafin'ny tapaka (6.57 ± 0.07) MPa·m¹/². Miaraka amin'ny MgO-Y₂O₃ ho toy ny additives, dia nohatsaraina ny homogeneity microstructure seramika, nanatsara ny fahombiazany. Amin'ny totalin'ny doping 8 wt.%, ny tanjaky ny flexural sy ny conductivity mafana dia nahatratra 915,54 MPa ary 59,58 W·m⁻¹·K⁻¹, tsirairay avy.
VI. Famaranana
Raha fintinina, seramika silisiôma carbide (SiC) madiodio, ho fitaovana seramika injeniera miavaka, dia naneho ny fahatsinjovana ny fampiharana amin'ny semiconductor, aerospace ary fitaovana faran'izay mafy. Ity taratasy ity dia nanadihady ara-dalàna ny lalana fanomanana mahazatra dimy ho an'ny seramika SiC madio indrindra - sintering recrystallization, sintering tsy misy tsindry, fanerena mafana, sintering plasma spark, ary fanamboarana additive - miaraka amin'ny fifanakalozan-kevitra amin'ny antsipiriany momba ny mekanika fanamafisam-peo, ny fanatsarana ny mari-pamantarana fototra, ny fahombiazan'ny fitaovana, ary ny tombony sy ny fetra.
Miharihary fa ny dingana samihafa dia samy manana ny mampiavaka azy amin'ny fanatanterahana ny fahadiovana ambony, ny hakitroky ambony, ny rafitra sarotra ary ny fahafaha-manao indostrialy. Ny teknolojia famokarana additive, indrindra indrindra, dia naneho hery matanjaka amin'ny fanamboarana singa miendrika sarotra sy namboarina, miaraka amin'ny fandrosoana amin'ny sehatra toy ny stereolithography sy ny binder jetting, ka mahatonga azy io ho tari-dàlana lehibe amin'ny fampandrosoana ho an'ny fanomanana seramika SiC madio indrindra.
Ny fikarohana amin'ny ho avy momba ny fanomanana seramika SiC madio indrindra dia mila mandalina lalindalina kokoa, mampiroborobo ny fifindrana avy amin'ny ambaratonga laboratoara mankany amin'ny rindranasa ara-teknika lehibe sy azo antoka, ka manome fanohanana ara-pitaovana manakiana ny famokarana fitaovana avo lenta sy ny teknolojian'ny fampahalalam-baovao.
XKH dia orinasa teknolojia avo lenta manokana amin'ny fikarohana sy famokarana fitaovana seramika avo lenta. Izy io dia natokana hanomezana vahaolana namboarina ho an'ny mpanjifa amin'ny endrika seramika silisiôma karbida (SiC) madio indrindra. Ny orinasa dia manana teknolojia fiomanana ara-pitaovana avo lenta sy fahaiza-manao fanodinana marina. Ny orinasany dia mirakitra ny fikarohana, ny famokarana, ny fanodinana marina ary ny fitsaboana amin'ny seramika SiC madio indrindra, mahafeno ny fepetra henjana amin'ny semiconductor, angovo vaovao, aerospace ary sehatra hafa ho an'ny singa seramika avo lenta. Amin'ny fampiasana ny dingana sintering matotra sy ny teknolojia famokarana additive, dia afaka manolotra serivisy tokana ho an'ny mpanjifa izahay avy amin'ny fanatsarana ny raikipohy ara-materialy, ny fananganana rafitra sarotra ho an'ny fanodinana marina, manome antoka fa ny vokatra dia manana toetra mekanika tsara, fitoniana mafana ary fanoherana ny harafesina.
Fotoana fandefasana: Jul-30-2025