Kauri za silicon za hali ya juu (SiC) zimeibuka kama nyenzo bora kwa vipengee muhimu katika tasnia ya semicondukta, anga, na kemikali kutokana na mshikamano wao wa kipekee wa mafuta, uthabiti wa kemikali, na nguvu za kimitambo. Kwa kuongezeka kwa mahitaji ya utendakazi wa juu, vifaa vya kauri vya uchafuzi wa chini, uundaji wa teknolojia bora na za utayarishaji wa keramik za SiC za usafi wa hali ya juu imekuwa lengo la utafiti wa kimataifa. Karatasi hii inakagua kwa utaratibu mbinu kuu za utayarishaji wa keramik za SiC za usafi wa hali ya juu, ikiwa ni pamoja na uchezaji upya wa kioo, uchezaji tena usio na shinikizo (PS), ukandamizaji wa moto (HP), uchezaji wa plasma (SPS), na utengenezaji wa ziada (AM), ukiwa na msisitizo wa kujadili mbinu za sintering, vigezo muhimu, mali ya nyenzo, na changamoto zilizopo za kila mchakato.
Utumiaji wa kauri za SiC katika nyanja za kijeshi na uhandisi
Hivi sasa, vijenzi vya kauri vya ubora wa juu vya SiC vinatumika sana katika vifaa vya utengenezaji wa kaki za silicon, vikishiriki katika michakato ya msingi kama vile uoksidishaji, lithography, etching, na upandikizaji wa ioni. Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya kaki, kuongezeka kwa saizi ya kaki imekuwa mwelekeo muhimu. Ukubwa wa sasa wa kaki kuu ni 300 mm, na kufikia uwiano mzuri kati ya gharama na uwezo wa uzalishaji. Hata hivyo, kwa kuendeshwa na Sheria ya Moore, uzalishaji mkubwa wa kaki 450 mm tayari uko kwenye ajenda. Kaki kubwa zaidi kwa kawaida huhitaji nguvu ya juu zaidi ya kimuundo ili kustahimili migongano na mgeuko, hivyo basi kuendeleza hitaji linaloongezeka la vipengee vya kauri vya SiC za ukubwa mkubwa, zenye ubora wa juu, na za usafi wa hali ya juu. Katika miaka ya hivi karibuni, utengenezaji wa nyongeza (uchapishaji wa 3D), kama teknolojia ya uigaji wa haraka ambayo hauitaji ukungu, umeonyesha uwezo mkubwa katika utengenezaji wa sehemu za kauri za SiC zenye muundo tata kwa sababu ya muundo wake wa safu kwa safu na uwezo wa muundo rahisi, na kuvutia umakini mkubwa.
Karatasi hii itachambua kwa utaratibu mbinu tano wakilishi za utayarishaji wa keramik za SiC za ubora wa juu-uchezaji upya wa kioo, uchezaji usio na shinikizo, ukandamizaji wa moto, uchezaji wa plasma, na uundaji wa ziada-ikizingatia mbinu zao za uchezaji, mikakati ya uboreshaji wa mchakato, sifa za utendaji wa nyenzo, na matarajio ya matumizi ya viwanda.
Mahitaji ya malighafi ya silicon ya usafi wa hali ya juu
I. Recrystallization Sintering
Kabidi ya silicon iliyosasishwa tena (RSiC) ni nyenzo ya SiC ya usafi wa hali ya juu iliyotayarishwa bila visaidizi vya kuunguza kwa joto la juu la 2100–2500°C. Kwa kuwa Fredriksson aligundua kwa mara ya kwanza hali ya urekebishaji upya mwishoni mwa karne ya 19, RSiC imepata umakini mkubwa kwa sababu ya mipaka yake safi ya nafaka na kutokuwepo kwa awamu za glasi na uchafu. Kwa joto la juu, SiC huonyesha shinikizo la juu la mvuke, na utaratibu wake wa kupenyeza unahusisha mchakato wa uvukizi-ufupisho: nafaka nzuri huvukiza na kuweka upya kwenye nyuso za nafaka kubwa, kukuza ukuaji wa shingo na kuunganisha moja kwa moja kati ya nafaka, na hivyo kuimarisha nguvu za nyenzo.
Mnamo 1990, Kriegesmann alitayarisha RSiC yenye msongamano wa 79.1% kwa kutumia kuteleza kwa 2200 ° C, na sehemu ya msalaba inayoonyesha muundo mdogo unaojumuisha nafaka mbaya na pores. Baadaye, Yi et al. ilitumia uwekaji wa jeli ili kuandaa miili ya kijani kibichi na kuiwasha ifikapo 2450°C, na kupata kauri za RSiC zenye msongamano wa wingi wa 2.53 g/cm³ na nguvu ya kujipinda ya 55.4 MPa.
Sehemu ya SEM iliyovunjika ya RSiC
Ikilinganishwa na SiC mnene, RSiC ina msongamano wa chini (takriban 2.5 g/cm³) na takriban 20% ya uwazi wa uwazi, hivyo kuzuia utendakazi wake katika matumizi ya nguvu ya juu. Kwa hivyo, kuboresha msongamano na mali ya mitambo ya RSiC imekuwa lengo kuu la utafiti. Aliimba na al. iliyopendekezwa kupenyeza silikoni iliyoyeyushwa ndani ya kompakt zilizochanganyika za kaboni/β-SiC na kusasisha upya ifikapo 2200°C, na kufanikiwa kuunda muundo wa mtandao unaojumuisha nafaka za α-SiC. RSiC iliyotokana ilifikia msongamano wa 2.7 g/cm³ na nguvu ya kunyumbulika ya MPa 134, ikidumisha uthabiti bora wa kimitambo katika halijoto ya juu.
Ili kuongeza zaidi msongamano, Guo et al. teknolojia ya uingizaji wa polima na pyrolysis (PIP) kwa matibabu mengi ya RSiC. Kwa kutumia miyeyusho ya PCS/xylene na SiC/PCS/xylene kama vipenyezaji, baada ya mizunguko 3–6 ya PIP, msongamano wa RSiC uliboreshwa kwa kiasi kikubwa (hadi 2.90 g/cm³), pamoja na nguvu yake ya kujipinda. Zaidi ya hayo, walipendekeza mkakati wa mzunguko unaochanganya PIP na recrystallization: pyrolysis katika 1400 ° C ikifuatiwa na recrystallization katika 2400 ° C, kwa ufanisi kusafisha vizuizi vya chembe na kupunguza porosity. Nyenzo ya mwisho ya RSiC ilifikia msongamano wa 2.99 g/cm³ na nguvu ya kunyumbulika ya MPa 162.3, kuonyesha utendaji bora wa kina.
Picha za SEM za mabadiliko ya muundo mdogo wa RSiC iliyong'aa baada ya uingizwaji wa polima na mizunguko ya pyrolysis (PIP)-recrystallization: Awali RSiC (A), baada ya mzunguko wa kwanza wa PIP-recrystallization (B), na baada ya mzunguko wa tatu (C)
II. Sintering bila shinikizo
Kauri za silicon isiyo na shinikizo (SiC) kwa kawaida hutayarishwa kwa kutumia poda ya SiC ya hali ya juu, yenye ubora wa juu kama malighafi, na kiasi kidogo cha visaidizi vya kuunguza huongezwa, na kuwekwa kwenye angahewa isiyo na hewa au utupu ifikapo 1800–2150°C. Njia hii inafaa kwa ajili ya kuzalisha vipengele vya kauri vya ukubwa mkubwa na ngumu. Hata hivyo, kwa kuwa SiC kimsingi imeunganishwa kwa ushirikiano, mgawo wake wa uenezaji wa kibinafsi uko chini sana, na kufanya msongamano kuwa mgumu bila visaidizi vya kupenya.
Kulingana na utaratibu wa sintering, sintering isiyo na shinikizo inaweza kugawanywa katika makundi mawili: sintering ya awamu ya kioevu isiyo na shinikizo (PLS-SiC) na sintering ya hali ya hewa isiyo na shinikizo (PSS-SiC).
1.1 PLS-SiC (Liquid-Phase Sintering)
PLS-SiC kwa kawaida huwashwa chini ya 2000°C kwa kuongeza takriban 10 wt.% ya visaidizi vya uchezaji wa eutectic (kama vile Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, na oksidi adimu za dunia RE₂O₃) ili kuunda awamu ya kioevu, kukuza uboreshaji wa chembe nyuma. Utaratibu huu unafaa kwa kauri za SiC za kiwango cha viwanda, lakini hakujawa na ripoti za usafi wa hali ya juu wa SiC uliopatikana kupitia uwekaji wa awamu ya kioevu.
1.2 PSS-SiC (Solid-State Sintering)
PSS-SiC inahusisha msongamano wa hali dhabiti katika halijoto ya zaidi ya 2000°C na takriban 1 wt.% ya viungio. Mchakato huu unategemea hasa usambaaji wa atomiki na upangaji upya wa nafaka unaoendeshwa na halijoto ya juu ili kupunguza nishati ya uso na kufikia msongamano. Mfumo wa BC (boron-carbon) ni mchanganyiko wa kawaida wa nyongeza, ambayo inaweza kupunguza nishati ya mpaka wa nafaka na kuondoa SiO₂ kutoka kwa uso wa SiC. Hata hivyo, nyongeza za jadi za BC mara nyingi huanzisha uchafu wa mabaki, kupunguza usafi wa SiC.
Kwa kudhibiti maudhui ya ziada (B 0.4 wt.%, C 1.8 wt.%) na sintering saa 2150 ° C kwa saa 0.5, keramik za SiC za usafi wa juu na usafi wa 99.6 wt.% na msongamano wa jamaa wa 98.4% zilipatikana. Muundo mdogo ulionyesha nafaka za safu (baadhi zinazidi urefu wa 450 µm), zikiwa na matundu madogo kwenye mipaka ya nafaka na chembe za grafiti ndani ya nafaka. Kauri hizo zilionyesha nguvu ya kunyumbulika ya 443 ± 27 MPa, moduli elastic ya 420 ± 1 GPa, na mgawo wa upanuzi wa joto wa 3.84 × 10⁻⁶ K⁻¹ katika safu ya joto la kawaida hadi 600 ° C, inayoonyesha utendaji bora wa jumla.
Muundo mdogo wa PSS-SiC: (A) Picha ya SEM baada ya polishing na etching ya NaOH; (BD) BSD picha baada ya polishing na etching
III. Moto Kubwa Sintering
Kubonyeza kwa joto (HP) ni mbinu ya msongamano ambayo wakati huo huo hutumia joto na shinikizo la uniaxial kwa nyenzo za poda chini ya hali ya juu ya joto na shinikizo la juu. Shinikizo la juu huzuia kwa kiasi kikubwa uundaji wa pore na kuzuia ukuaji wa nafaka, wakati joto la juu linakuza muunganisho wa nafaka na uundaji wa miundo mnene, hatimaye huzalisha kauri za SiC zenye msongamano wa juu, za usafi wa hali ya juu. Kutokana na hali ya mwelekeo wa kushinikiza, mchakato huu huwa na kushawishi anisotropy ya nafaka, inayoathiri mali ya mitambo na ya kuvaa.
Keramik safi ya SiC ni ngumu kujumuisha bila viungio, inayohitaji sintering ya ultrahigh-shinikizo. Nadeau na wengine. imeandaliwa kwa mafanikio SiC mnene kabisa bila nyongeza kwa 2500 ° C na MPa 5000; Sun et al. ilipata nyenzo nyingi za β-SiC zenye ugumu wa Vickers wa hadi 41.5 GPa katika 25 GPa na 1400°C. Kwa kutumia shinikizo la GPa 4, keramik za SiC zilizo na msongamano wa jamaa wa takriban 98% na 99%, ugumu wa 35 GPa, na moduli ya elastic ya 450 GPa ilitayarishwa kwa 1500 ° C na 1900 ° C, kwa mtiririko huo. Sintering poda ya SiC ya ukubwa wa micron katika 5 GPa na 1500 ° C ilitoa keramik yenye ugumu wa 31.3 GPa na msongamano wa jamaa wa 98.4%.
Ingawa matokeo haya yanaonyesha kuwa shinikizo la juu linaweza kufikia msongamano usio na nyongeza, ugumu na gharama ya juu ya vifaa vinavyohitajika hupunguza matumizi ya viwandani. Kwa hiyo, katika maandalizi ya vitendo, viongeza vya kufuatilia au granulation ya poda mara nyingi hutumiwa kuongeza nguvu ya kuendesha gari ya sintering.
Kwa kuongeza 4 wt.% resin phenolic kama nyongeza na sintering katika 2350 ° C na 50 MPa, keramik SiC na kiwango cha msongamano wa 92% na usafi wa 99.998% zilipatikana. Kutumia viwango vya chini vya nyongeza (asidi ya boroni na D-fructose) na kuoka kwa 2050 ° C na MPa 40, SiC ya usafi wa juu na msongamano wa jamaa > 99.5% na maudhui ya mabaki ya B ya 556 ppm tu yalitayarishwa. Picha za SEM zilionyesha kuwa, ikilinganishwa na sampuli zisizo na shinikizo, sampuli zilizoshinikizwa moto zilikuwa na nafaka ndogo, pores chache, na msongamano mkubwa. Nguvu ya kubadilika ilikuwa 453.7 ± 44.9 MPa, na moduli ya elastic ilifikia 444.3 ± 1.1 GPa.
Kwa kuongeza muda wa kushikilia saa 1900 ° C, ukubwa wa nafaka uliongezeka kutoka 1.5 μm hadi 1.8 μm, na upitishaji wa joto uliboreshwa kutoka 155 hadi 167 W·m⁻¹·K⁻¹, huku pia ukiimarisha upinzani wa kutu wa plasma.
Chini ya hali ya 1850°C na MPa 30, ukandamizaji wa moto na uminyaji wa haraka wa poda ya SiC iliyochanganuliwa na iliyochujwa ilitoa kauri mnene kabisa za β-SiC bila viungio vyovyote, zenye msongamano wa 3.2 g/cm³ na halijoto ya 150-200°C chini kuliko michakato ya jadi. Keramik ilionyesha ugumu wa 2729 GPa, ugumu wa kuvunjika wa 5.25–5.30 MPa·m^1/2, na upinzani bora wa kutambaa (viwango vya kutambaa vya 9.9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ na 3.8 × 10⁻⁹0 ° C10⁻⁻¹0 na C1 ° 10⁻⁹¹ na C1 ° 10⁻⁹¹ na C1⁻⁹0 ° C1/1 ° 10⁻¹⁹ MPa 100).
(A) Picha ya SEM ya uso uliosafishwa; (B) picha ya SEM ya uso wa fracture; (C, D) Picha ya BSD ya uso uliong'olewa
Katika utafiti wa uchapishaji wa 3D wa keramik za piezoelectric, tope la kauri, kama sababu kuu inayoathiri uundaji na utendakazi, limekuwa lengo kuu ndani na kimataifa. Tafiti za sasa kwa ujumla zinaonyesha kuwa vigezo kama vile saizi ya chembe ya poda, mnato wa tope, na maudhui dhabiti huathiri kwa kiasi kikubwa ubora wa uundaji na sifa za umeme za bidhaa ya mwisho.
Utafiti umegundua kuwa tope za kauri zinazotayarishwa kwa kutumia poda za titanate za micron-, submicron-, na nano-size barium zinaonyesha tofauti kubwa katika michakato ya sterolithography (kwa mfano, LCD-SLA). Kadiri ukubwa wa chembe unavyopungua, mnato wa tope huongezeka kwa kiasi kikubwa, huku poda zenye ukubwa wa nano zikitoa tope zenye mnato zinazofikia mabilioni ya mPa·s. Slurries yenye poda ya ukubwa wa micron huwa na uwezekano wa delamination na peeling wakati wa uchapishaji, ilhali poda ndogo ndogo na nano-size huonyesha tabia thabiti zaidi ya kuunda. Baada ya kuchemka kwa halijoto ya juu, sampuli za kauri zilizotokana zilipata msongamano wa 5.44 g/cm³, mgawo wa piezoelectric (d₃₃) wa takriban 200 pC/N, na vipengele vya hasara ya chini, vinavyoonyesha sifa bora za mwitikio wa kielektroniki.
Zaidi ya hayo, katika michakato ya micro-stereothografia, kurekebisha maudhui dhabiti ya tope za aina ya PZT (kwa mfano, wt. 75%) ilitoa miili iliyochomwa yenye msongamano wa 7.35 g/cm³, na hivyo kufikia uwiano wa piezoelectric wa hadi 600 pC/N chini ya uga wa umeme. Utafiti juu ya fidia ya urekebishaji wa kiwango kidogo uliboresha kwa kiasi kikubwa usahihi wa uundaji, na kuimarisha usahihi wa kijiometri kwa hadi 80%.
Utafiti mwingine juu ya kauri za piezoelectric za PMN-PT ulifunua kuwa maudhui dhabiti huathiri sana muundo wa kauri na sifa za umeme. Katika 80 wt.% maudhui imara, byproducts alionekana kwa urahisi katika keramik; maudhui dhabiti yalipoongezeka hadi 82 wt.% na zaidi, bidhaa za kauri zilipotea hatua kwa hatua, na muundo wa kauri ukawa safi, na utendakazi ulioboreshwa kwa kiasi kikubwa. Katika 82 wt.%, keramik ilionyesha sifa bora za umeme: piezoelectric constant ya 730 pC/N, permittivity ya jamaa ya 7226, na hasara ya dielectric ya 0.07 pekee.
Kwa muhtasari, ukubwa wa chembe, maudhui imara, na sifa za rheological za slurries za kauri haziathiri tu uthabiti na usahihi wa mchakato wa uchapishaji lakini pia huamua moja kwa moja mwitikio wa msongamano na piezoelectric wa miili iliyopigwa, na kuwafanya kuwa vigezo muhimu vya kufikia utendaji wa juu wa keramik ya piezoelectric ya 3D iliyochapishwa.
Mchakato kuu wa uchapishaji wa LCD-SLA 3D wa sampuli za BT/UV
Sifa za kauri za PMN-PT zilizo na yaliyomo tofauti thabiti
IV. Spark Plasma Sintering
Spark plasma sintering (SPS) ni teknolojia ya hali ya juu ya sintering ambayo hutumia shinikizo la mkondo na la mitambo kwa wakati mmoja kwenye poda ili kufikia msongamano wa haraka. Katika mchakato huu, sasa joto moja kwa moja mold na poda, kuzalisha Joule joto na plasma, kuwezesha sintering ufanisi katika muda mfupi (kawaida ndani ya dakika 10). Kupokanzwa kwa haraka hukuza uenezaji wa uso, wakati utokaji wa cheche husaidia kuondoa gesi za adsorbed na tabaka za oksidi kutoka kwenye nyuso za poda, kuboresha utendaji wa sintering. Athari ya uhamaji wa kielektroniki inayochochewa na sehemu za sumakuumeme pia huongeza usambaaji wa atomiki.
Ikilinganishwa na ubonyezo wa kawaida wa joto, SPS hutumia upashaji joto wa moja kwa moja, kuwezesha msongamano katika viwango vya chini vya joto huku ikizuia ukuaji wa nafaka ili kupata miundo midogo midogo na laini. Kwa mfano:
- Bila viungio, kwa kutumia poda ya SiC iliyosagwa kama malighafi, ikichemsha kwa 2100°C na MPa 70 kwa dakika 30 ilitoa sampuli zenye msongamano wa 98%.
- Sintering saa 1700 ° C na MPa 40 kwa dakika 10 zinazozalishwa SiC za ujazo na 98% wiani na ukubwa wa nafaka ya 30-50 nm tu.
- Kutumia poda ya SiC ya punjepunje ya 80 µm na kuchemsha kwa 1860°C na MPa 50 kwa dakika 5 kulisababisha utendaji wa juu wa kauri za SiC zenye msongamano wa 98.5%, ugumu mdogo wa Vickers wa 28.5 GPa, nguvu ya kunyumbulika ya 395 MPa, na ugumu wa kuvunjika ^ 5/m2 wa MPa.
Uchambuzi wa miundo midogo ulionyesha kuwa joto la sintering lilipoongezeka kutoka 1600 ° C hadi 1860 ° C, porosity ya nyenzo ilipungua kwa kiasi kikubwa, inakaribia msongamano kamili katika joto la juu.
Muundo mdogo wa keramik za SiC zilizochomwa kwa joto tofauti: (A) 1600°C, (B) 1700°C, (C) 1790°C na (D) 1860°C.
V. Additive Manufacturing
Utengenezaji wa ziada (AM) hivi majuzi umeonyesha uwezo mkubwa katika kuunda vipengee changamano vya kauri kutokana na mchakato wake wa ujenzi wa safu kwa safu. Kwa kauri za SiC, teknolojia nyingi za AM zimetengenezwa, ikiwa ni pamoja na jetting binder (BJ), 3DP, selective laser sintering (SLS), uandishi wa wino wa moja kwa moja (DIW), na stereolithography (SL, DLP). Hata hivyo, 3DP na DIW zina usahihi wa chini, ilhali SLS huelekea kuleta mkazo wa joto na nyufa. Kinyume chake, BJ na SL hutoa faida kubwa zaidi katika kutengeneza keramik changamano zenye ubora wa juu, zenye usahihi wa hali ya juu.
- Binder Jetting (BJ)
Teknolojia ya BJ inahusisha unyunyiziaji wa safu-kwa-safu ya binder hadi unga wa dhamana, ikifuatiwa na kufungia na kupiga sinter ili kupata bidhaa ya mwisho ya kauri. Kuchanganya BJ na uingizaji wa mvuke wa kemikali (CVI), kauri za SiC za usafi wa juu, zenye fuwele kikamilifu ziliandaliwa kwa ufanisi. Mchakato huo ni pamoja na:
① Kuunda miili ya kijani ya kauri ya SiC kwa kutumia BJ.
② Kuweka msongamano kupitia CVI kwa 1000°C na 200 Torr.
③ Keramik ya mwisho ya SiC ilikuwa na msongamano wa 2.95 g/cm³, mdundo wa joto wa 37 W/m·K, na nguvu ya kunyumbulika ya 297 MPa.
Mchoro wa mchoro wa uchapishaji wa ndege ya wambiso (BJ). (A) Muundo unaosaidiwa na kompyuta (CAD), (B) mchoro wa mpangilio wa kanuni ya BJ, (C) uchapishaji wa SiC na BJ, (D) msongamano wa SiC kwa kupenyeza kwa mvuke wa kemikali (CVI)
- Stereolithography (SL)
SL ni teknolojia ya kutengeneza kauri inayotokana na UV yenye usahihi wa hali ya juu na uwezo changamano wa kutengeneza muundo. Njia hii hutumia tope za kauri zenye unyeti wa picha zenye maudhui dhabiti ya juu na mnato wa chini ili kuunda miili ya kijani kibichi ya 3D kupitia upolimishaji, ikifuatwa na kuzima na kuweka joto la juu ili kupata bidhaa ya mwisho.
Kwa kutumia tope la SiC la ujazo wa ujazo 35, miili ya kijani kibichi ya 3D ya ubora wa juu ilitayarishwa chini ya miale ya UV ya nm 405 na kuunganishwa zaidi kupitia kuchomwa kwa polima kwa 800°C na matibabu ya PIP. Matokeo yalionyesha kuwa sampuli zilizotayarishwa kwa ujazo wa ujazo 35 zilipata msongamano wa jamaa wa 84.8%, ukifanya kazi vizuri kuliko vikundi vya kudhibiti 30% na 40%.
Kwa kuanzisha lipophilic SiO₂ na phenolic epoxy resin (PEA) ili kurekebisha tope, utendakazi wa photopolymerization uliboreshwa kwa ufanisi. Baada ya kuchomwa kwa joto la 1600 ° C kwa saa 4, uongofu wa karibu-kamili kwa SiC ulipatikana, na maudhui ya oksijeni ya mwisho ya 0.12% tu, kuwezesha utengenezaji wa hatua moja ya keramik ya SiC ya usafi wa juu, yenye muundo tata bila oxidation kabla au hatua za kuingilia kabla.
Mchoro wa muundo wa uchapishaji na mchakato wake wa sintering. Kuonekana kwa sampuli baada ya kukaushwa kwa (A) 25°C, pyrolysis kwa (B) 1000°C, na kuungua kwa (C) 1600°C.
Kwa kubuni michanganyiko ya kauri ya Si₃N₄ ya uchapaji wa sterolithography ya sterolithography na kutumia michakato ya kuzeeka ya utangulizi na ya halijoto ya juu, kauri za Si₃N₄ zenye msongamano wa kinadharia 93.3%. Uchunguzi uligundua kuwa chini ya masharti ya ujazo wa ujazo 45% na muda wa mfiduo wa sekunde 10, miili ya kijani kibichi yenye usahihi wa kiwango cha IT77 inaweza kupatikana. Mchakato wa kupunguza halijoto ya chini na kiwango cha joto cha 0.1 °C/min ulisaidia kutoa miili ya kijani isiyo na ufa.
Sintering ni hatua muhimu inayoathiri utendaji wa mwisho katika stereolithography. Utafiti unaonyesha kuwa kuongeza visaidizi vya sintering kunaweza kuboresha kwa ufanisi msongamano wa kauri na mali za mitambo. Ikitumia CeO₂ kama teknolojia ya usaidizi wa umwagiliaji na usaidizi wa umeme ili kuandaa kauri zenye msongamano wa juu wa Si₃N₄, CeO₂ ilipatikana kutenganisha mipaka ya nafaka, ikikuza utelezi wa mpaka wa nafaka na msongamano. Keramik iliyotokana ilionyesha ugumu wa Vickers wa HV10/10 (1347.9 ± 2.4) na ugumu wa kuvunjika kwa (6.57 ± 0.07) MPa·m¹/². MgO–Y₂O₃ kama viungio, usawa wa muundo wa kauri uliboreshwa, na hivyo kuimarisha utendaji kwa kiasi kikubwa. Kwa jumla ya kiwango cha doping cha 8 wt.%, nguvu ya kunyumbulika na mshikamano wa joto ilifikia MPa 915.54 na 59.58 W·m⁻¹·K⁻¹, mtawalia.
VI. Hitimisho
Kwa muhtasari, keramik za silicon ya hali ya juu (SiC), kama nyenzo bora ya kauri ya uhandisi, zimeonyesha matarajio mapana ya matumizi katika halvledare, anga na vifaa vya hali ya juu. Karatasi hii ilichanganua kwa utaratibu njia tano za kawaida za utayarishaji wa keramik za SiC za usafi wa hali ya juu-uchezaji upya wa kioo, uchezaji usio na shinikizo, ukandamizaji wa moto, uchezaji wa plasma, na utengenezaji wa ziada-pamoja na majadiliano ya kina juu ya taratibu zao za msongamano, uboreshaji wa parameta muhimu, utendaji wa nyenzo, na faida na mapungufu husika.
Ni dhahiri kwamba michakato tofauti kila moja ina sifa za kipekee katika suala la kufikia usafi wa juu, msongamano mkubwa, miundo changamano, na uwezekano wa viwanda. Teknolojia ya ziada ya utengenezaji, haswa, imeonyesha uwezo mkubwa katika kuunda vipengee vyenye umbo changamano na vilivyobinafsishwa, pamoja na mafanikio katika nyanja ndogo kama vile stereolithography na jetting binder, na kuifanya mwelekeo muhimu wa maendeleo kwa utayarishaji wa kauri wa SiC wa hali ya juu.
Utafiti wa siku za usoni kuhusu utayarishaji wa kauri wa SiC wa hali ya juu unahitaji kutafakari kwa kina zaidi, kukuza mpito kutoka kwa kiwango cha maabara hadi kwa kiwango kikubwa, maombi ya uhandisi ya kuaminika sana, na hivyo kutoa usaidizi wa nyenzo muhimu kwa utengenezaji wa vifaa vya hali ya juu na teknolojia ya habari ya kizazi kijacho.
XKH ni biashara ya hali ya juu inayobobea katika utafiti na utengenezaji wa vifaa vya kauri vya utendaji wa juu. Imejitolea kutoa suluhu zilizobinafsishwa kwa wateja kwa njia ya kauri za silicon carbudi (SiC) za usafi wa hali ya juu. Kampuni ina teknolojia ya hali ya juu ya utayarishaji wa nyenzo na uwezo sahihi wa usindikaji. Biashara yake inajumuisha utafiti, uzalishaji, usindikaji sahihi, na matibabu ya uso wa kauri za SiC za usafi wa hali ya juu, zinazokidhi mahitaji magumu ya semiconductor, nishati mpya, anga na nyanja zingine za vipengee vya utendaji wa juu vya kauri. Kwa kutumia michakato ya kukomaa ya sintering na teknolojia ya utengenezaji wa nyongeza, tunaweza kuwapa wateja huduma moja kutoka kwa uboreshaji wa fomula, uundaji wa muundo tata hadi usindikaji sahihi, kuhakikisha kuwa bidhaa zina sifa bora za kiufundi, uthabiti wa joto na upinzani wa kutu.
Muda wa kutuma: Jul-30-2025