Silikon karbid (SIC) keramikainanılmaz gücü, istilik müqaviməti və davamlılığı ilə tanınırlar. Bu xüsusiyyətlər onları aerokosmik mühərriklər və ya sənaye maşınları kimi sərt mühitlərdə istifadə üçün ideal hala gətirir. Bəs bu qabaqcıl materiallar necə yaradılır? Prosesi addım-addım qıraq.
Madden hazırlanması
Hamısı yüksək saflıq silikon karbid tozundan başlayır. Son materialın xüsusiyyətlərini, az miqdarda əlavələr kimi alüminium oksid və ya borpounds-a qarışdırılmış, hissəciklərin bağımıza kömək edən son materiallar zamanı yapışqan kimi yapışqan kimi hərəkət etmək üçün bunu "un" kimi düşünün.
2. Seramikanı formalaşdırmaq
Bundan sonra toz halalon bir formaya çevrilir. İki ümumi metoddan istifadə olunur:
TESE: Toz, qartopu qartopuna sıxaraq yüksək təzyiqdən istifadə edərək yüksək təzyiq istifadə edərək müəyyən bir formaya sıxılır.
Enjeksiyon qəliblənməsi: Toz, mürəkkəb formalar üçün qəliblərə vurulmuş xəmir kimi bir qarışıq yaratmaq üçün müvəqqəti bağlayıcı (mum kimi) ilə qarışdırılır.
Bu mərhələdə material hələ də kövrəkdir, quru qum heykəlinə bənzəyir və güclü olmaq üçün "bişmiş" olmalıdır.
3. Sintering prosesi
Sehrin baş verdiyi yer budur. Formalı keramika olduqca yüksək temperaturda xüsusi bir sobada qızdırılır (tez-tez 1,800 ° C-dən çox). Sinterləşmə zamanı iki əsas şey meydana gəlir:
Hissəciklər bağı: silikon karbid taxılları yaxınlaşır, boşluqları aradan qaldırır və möhkəm bir quruluş təşkil edir.
Aşqarların işi: Əlavə edilmiş birləşmələr, sərtliyi artırmaq üçün hissəciklər arasında "körpü" yaradaraq bir qədər əriyir.
Ocağın içərisindəki mühit diqqətlə nəzarət olunur - bəzən inert qazları ilə - istenmeyen reaksiyaların qarşısını almaq üçün.
4. Bitirmə toxunuşları
Təraşdan sonra, keramika performansını dəqiqləşdirmək üçün əlavə müalicə nəticələrindən keçə bilər:
Cilalama: Hamar səthlərin (məsələn, möhürlər və ya rulmanlar) tələb edən tətbiqlər üçün.
Örtük: İncə qoruyucu təbəqə (silikon nitridi kimi) aşınma müqavimətini artırmaq üçün əlavə edilə bilər.
Maşın: son ölçülərə çatmaq üçün dəqiq kəsmə və ya qazma.
Niyə bu proses vacibdir
Silikon karbidinin gücünün sirri, atomlarının sineki zamanı necə bağlanmasına səbəb olur. Yüksək temperaturlu proses istilik, korroziyaya və fiziki stresə davamlı olan güclü silikon-karbon bağları şəbəkəsi yaradır. Aşqarlar və dəqiq temperatur nəzarəti son məhsulun yalnız çətin olmadığını, eyni zamanda çatlamağa qarşı durmaq üçün kifayət qədər sərt olmasını təmin edir.
Daha böyük şəkil
Kəsmə-kənar turbinlərdən çirklənmə idarəetmə sistemlərinə qədər, silikon karbid keramikaları müasir texnologiyada mühüm rol oynayır. İstehsal prosesi mürəkkəb olsa da, bu, sadə tozu ən sərt şərtlərə tab gətirməyə qadir olan bir maddi halına gətirən elm və mühəndisliyin bu ehtiyatlı balansıdır.
Tədqiqat irəliləyişləri, yeni metodlara bənzər 3D 3D çap kimi, bu fövqəladə material üçün daha da innovativ istifadəsi vəd edən yeni üsullar kimi.
Time vaxt: 19-2025-ci illərdə