Кремний карбиды (SiC) керамикасыгаҗәеп ныклыгы, җылылыкка чыдамлыгы һәм ныклыгы белән билгеле. Бу үзенчәлекләр аларны аэрокосмик двигательләр яки сәнәгать җиһазлары кебек каты мохиттә куллану өчен идеаль итә. Ләкин бу алдынгы материаллар ничек ясалган? Әйдәгез, процессны этап-этап белән аңлатып чыгыйк.
1. Чимал әзерләү
Барысы да югары сафлыклы кремний карбиды порошогыннан башлана. Моны керамик "торт" пешерү өчен "он" дип күз алдыгызга китерегез. Соңгы материалның үзлекләрен яхшырту өчен, аз күләмдә өстәмәләр - мәсәлән, алюминий оксиды яки бор кушылмалары - кушыла. Бу өстәмәләр соңрак этапларда җилем кебек эшли, кисәкчәләрнең нәтиҗәлерәк бәйләнешенә ярдәм итә.
2. Керамиканы формалаштыру
Аннары порошок формага китерелә. Ике киң таралган ысул кулланыла:
Басу: Порошок, карны кар йомшагына әйләндерүгә охшаган югары басым ярдәмендә билгеле бер формага кысыла.
Инъекция ярдәмендә калыплау: Порошок вакытлыча бәйләүче матдә (мәсәлән, балавыз) белән кушылып, камыр сыман катнашма барлыкка килә, ул катлаулы формалар өчен калыпларга кертелә.
Бу этапта материал әле дә сынучан - коры ком скульптурасы кебек - һәм ныклы булыр өчен аны "пешергә" кирәк.
3. Җыю процессы
Менә монда тылсым барлыкка килә. Формаланган керамика махсус мичтә бик югары температурада (еш кына 1800°C тан югарырак) җылытыла. Пломбалаштыру вакытында ике төп нәрсә була:
Кисәкчәләр бәйләнеше: Кремний карбиды бөртекләре якыная, бушлыкларны бетерә һәм ныклы структура барлыкка китерә.
Өстәмәләр тәэсир итә: Өстәмә кушылмалар бераз эри, кисәкчәләр арасында "күпер" барлыкка китереп, ныклыкны арттыра.
Мич эчендәге мохит игътибар белән контрольдә тотыла - кайвакыт инерт газлар белән тутырыла - теләмәгән реакцияләрне булдырмас өчен.
4. Соңгы штрихлар
Кыюдан соң, керамика үзенең сыйфатын яхшырту өчен өстәмә эшкәртүләргә дучар булырга мөмкин:
Полировкалау: Тигез өслекләр таләп итә торган кушымталар өчен (мәсәлән, тыгызлагычлар яки подшипниклар).
Каплау: Тузуга чыдамлыкны арттыру өчен юка саклагыч катлам (мәсәлән, кремний нитриды) өстәргә мөмкин.
Эшкәртү: Соңгы үлчәмнәргә ирешү өчен төгәл кисү яки бораулау.
Ни өчен бу процесс мөһим?
Кремний карбидының ныклыгының сере аның атомнарының бышырту вакытында ничек бәйләнештә булуында. Югары температуралы процесс җылылыкка, коррозиягә һәм физик көчәнешкә чыдам көчле кремний-углерод бәйләнешләре челтәрен булдыра. Өстәмәләр һәм төгәл температура контроле соңгы продуктның каты гына түгел, ә ярылуга каршы торырлык нык булуын да тәэмин итә.
Зуррак картина
Иң алдынгы турбиналардан алып пычрануны контрольдә тоту системаларына кадәр, кремний карбиды керамикасы заманча технологияләрдә мөһим роль уйный. Җитештерү процессы катлаулы булса да, фән һәм инженериянең нәкъ менә шушы җентекле балансы гади порошокны иң авыр шартларга чыдам материалга әйләндерә.
Тикшеренүләр алга киткән саен, керамиканы 3D бастыру кебек яңа ысуллар барлыкка килә, бу бу гаҗәеп материалны тагын да инновационрак куллану мөмкинлекләрен вәгъдә итә.
Бастырып чыгару вакыты: 2025 елның 19 марты