Kõrge puhtusastmega ränikarbiidist (SiC) keraamika on oma erakordse soojusjuhtivuse, keemilise stabiilsuse ja mehaanilise tugevuse tõttu ideaalseks materjaliks pooljuhtide, lennunduse ja keemiatööstuse kriitiliste komponentide jaoks. Suurenenud nõudlusega suure jõudlusega ja vähese saastega keraamiliste seadmete järele on kõrge puhtusastmega SiC-keraamika tõhusate ja skaleeritavate valmistustehnoloogiate väljatöötamine muutunud ülemaailmseks uurimisfookuseks. Käesolevas artiklis antakse süstemaatiline ülevaade praegusest peamisest kõrge puhtusastmega SiC-keraamika valmistusmeetodist, sealhulgas rekristallisatsiooniline paagutamine, rõhuvaba paagutamine (PS), kuumpressimine (HP), sädemeplasma paagutamine (SPS) ja lisandite tootmine (AM), rõhuasetusega paagutamismehhanismide, põhiparameetrite, materjali omaduste ja iga protsessi olemasolevate väljakutsete arutamisel.
SiC-keraamika rakendamine sõjanduses ja insenerivaldkonnas
Praegu kasutatakse räniplaatide tootmisseadmetes laialdaselt kõrge puhtusastmega SiC-keraamilisi komponente, mis osalevad sellistes põhiprotsessides nagu oksüdeerimine, litograafia, söövitamine ja ioonide implanteerimine. Pliitehnoloogia arenguga on plaatide suuruse suurendamine muutunud oluliseks trendiks. Praegune peamine plaatide suurus on 300 mm, mis saavutab hea tasakaalu kulude ja tootmisvõimsuse vahel. Moore'i seaduse tõttu on aga 450 mm plaatide masstootmine juba päevakorras. Suuremad plaadid vajavad tavaliselt suuremat konstruktsioonitugevust, et taluda deformatsiooni ja väändumist, mis suurendab veelgi nõudlust suurte, suure tugevusega ja suure puhtusastmega SiC-keraamiliste komponentide järele. Viimastel aastatel on lisandite tootmine (3D-printimine) kui kiire prototüüpimise tehnoloogia, mis ei vaja vorme, näidanud tohutut potentsiaali keeruka struktuuriga SiC-keraamiliste osade valmistamisel tänu oma kiht-kihilt konstruktsioonile ja paindlikele disainivõimalustele, pälvides laialdast tähelepanu.
Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt viit tüüpilist kõrge puhtusastmega SiC-keraamika valmistusmeetodit – rekristallisatsiooniline paagutamine, rõhuvaba paagutamine, kuumpressimine, sädemeplasma paagutamine ja lisandite tootmine –, keskendudes nende paagutamismehhanismidele, protsessi optimeerimise strateegiatele, materjalide toimivusomadustele ja tööstuslike rakenduste väljavaadetele.
Kõrge puhtusastmega ränikarbiidi tooraine nõuded
I. Ümberkristalliseerumine Paagutamine
Rekristalliseerunud ränikarbiid (RSiC) on kõrge puhtusastmega SiC-materjal, mis on valmistatud ilma paagutamise abiaineteta kõrgetel temperatuuridel 2100–2500 °C. Sellest ajast peale, kui Fredriksson avastas rekristalliseerumise nähtuse 19. sajandi lõpus, on RSiC pälvinud märkimisväärset tähelepanu oma puhaste terade piiride ning klaasfaaside ja lisandite puudumise tõttu. Kõrgetel temperatuuridel on SiC-l suhteliselt kõrge aururõhk ja selle paagutamismehhanism hõlmab peamiselt aurustumise-kondenseerumise protsessi: peened terad aurustuvad ja ladestuvad uuesti suuremate terade pinnale, soodustades kaela kasvu ja otsest sidet terade vahel, suurendades seeläbi materjali tugevust.
1990. aastal valmistas Kriegesmann 2200 °C juures libiseva valamise teel RSiC suhtelise tihedusega 79,1%, mille ristlõige näitas jämedatest teradest ja pooridest koosnevat mikrostruktuuri. Seejärel kasutasid Yi jt geelvalu rohekehade valmistamiseks ja paagutasid need temperatuuril 2450 °C, saades RSiC keraamika mahutihedusega 2,53 g/cm³ ja paindetugevusega 55,4 MPa.
RSiC SEM-murdepind
Võrreldes tiheda SiC-ga on RSiC-l madalam tihedus (umbes 2,5 g/cm³) ja umbes 20% avatud poorsus, mis piirab selle toimivust suure tugevusega rakendustes. Seetõttu on RSiC tiheduse ja mehaaniliste omaduste parandamine muutunud peamiseks uurimisvaldkonnaks. Sung jt pakkusid välja sula räni infiltreerimise süsinik/β-SiC segakompaktidesse ja rekristalliseerimise temperatuuril 2200 °C, luues edukalt α-SiC jämedatest teradest koosneva võrgustiku struktuuri. Saadud RSiC saavutas tiheduse 2,7 g/cm³ ja paindetugevuse 134 MPa, säilitades suurepärase mehaanilise stabiilsuse kõrgetel temperatuuridel.
Tiheduse edasiseks suurendamiseks kasutasid Guo jt RSiC mitmekordseks töötlemiseks polümeeride infiltratsiooni ja pürolüüsi (PIP) tehnoloogiat. Kasutades infiltraatoritena PCS/ksüleeni lahuseid ja SiC/PCS/ksüleeni suspensioone, paranes RSiC tihedus pärast 3–6 PIP tsüklit märkimisväärselt (kuni 2,90 g/cm³) koos paindetugevusega. Lisaks pakkusid nad välja tsüklilise strateegia, mis ühendab PIP ja rekristalliseerimise: pürolüüs temperatuuril 1400 °C, millele järgneb rekristalliseerimine temperatuuril 2400 °C, mis kõrvaldab tõhusalt osakeste ummistused ja vähendab poorsust. Lõpliku RSiC materjali tihedus oli 2,99 g/cm³ ja paindetugevus 162,3 MPa, mis näitab silmapaistvat terviklikku jõudlust.
Poleeritud RSiC mikrostruktuuri evolutsiooni SEM-kujutised pärast polümeeri immutamist ja pürolüüsi (PIP) rekristallisatsiooni tsükleid: esialgne RSiC (A), pärast esimest PIP rekristallisatsiooni tsüklit (B) ja pärast kolmandat tsüklit (C)
II. Surveta paagutamine
Rõhuta paagutatud ränikarbiidist (SiC) keraamikat valmistatakse tavaliselt toorainena ülipuhtast ülipeenest SiC pulbrist, millele lisatakse väikeses koguses paagutusaineid, ning paagutatakse inertses atmosfääris või vaakumis temperatuuril 1800–2150 °C. See meetod sobib suurte ja keeruka struktuuriga keraamiliste komponentide tootmiseks. Kuna SiC on aga peamiselt kovalentselt seotud, on selle isedifusioonitegur äärmiselt madal, mis muudab tihendamise ilma paagutusaineteta keeruliseks.
Paagutamismehhanismi põhjal saab rõhuvaba paagutamise jagada kahte kategooriasse: rõhuvaba vedelfaasi paagutamine (PLS-SiC) ja rõhuvaba tahkefaasi paagutamine (PSS-SiC).
1.1 PLS-SiC (vedelfaasiline paagutamine)
PLS-SiC paagutatakse tavaliselt alla 2000 °C, lisades vedela faasi moodustamiseks umbes 10 massiprotsenti eutektilisi paagutamise abiaineid (näiteks Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂ ja haruldaste muldmetallide oksiidid RE₂O₃), mis soodustab osakeste ümberpaigutust ja massiülekannet tihendamise saavutamiseks. See protsess sobib tööstusliku kvaliteediga SiC-keraamika jaoks, kuid vedela faasi paagutamise teel saavutatud kõrge puhtusastmega SiC kohta pole teateid.
1.2 PSS-SiC (tahkis-paagutamine)
PSS-SiC hõlmab tahkefaasilist tihendamist temperatuuril üle 2000 °C, kasutades umbes 1 massiprotsenti lisandeid. See protsess tugineb peamiselt aatomite difusioonile ja terade ümberpaigutusele, mida juhivad kõrged temperatuurid, et vähendada pinnaenergiat ja saavutada tihendamist. BC (boor-süsinik) süsteem on levinud lisandite kombinatsioon, mis võib vähendada terade piirenergiat ja eemaldada SiO₂ SiC pinnalt. Traditsioonilised BC lisandid tekitavad aga sageli jääklisandeid, mis vähendavad SiC puhtust.
Lisandite sisalduse kontrollimise (B 0,4 massiprotsenti, C 1,8 massiprotsenti) ja paagutamise teel temperatuuril 2150 °C 0,5 tunni jooksul saadi kõrge puhtusastmega SiC-keraamika puhtusega 99,6 massiprotsenti ja suhtelise tihedusega 98,4%. Mikrostruktuuril olid näha sammasjad terad (mõned üle 450 µm pikkused), terade piiridel olid väikesed poorid ja terade sees olid grafiidiosakesed. Keraamika paindetugevus oli 443 ± 27 MPa, elastsusmoodul 420 ± 1 GPa ja soojuspaisumistegur 3,84 × 10⁻⁶ K⁻¹ toatemperatuuri kuni 600 °C vahemikus, mis näitab suurepärast üldist jõudlust.
PSS-SiC mikrostruktuur: (A) SEM-pilt pärast poleerimist ja NaOH söövitamist; (BD) BSD-pildid pärast poleerimist ja söövitamist
III. Kuumpressimine ja paagutamine
Kuumpressimine (HP) paagutamine on tihendamise tehnika, mille käigus rakendatakse pulbrilistele materjalidele samaaegselt kuumust ja ühesuunalist survet kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tingimustes. Kõrge rõhk pärsib oluliselt pooride moodustumist ja piirab terade kasvu, samas kui kõrge temperatuur soodustab terade sulandumist ja tihedate struktuuride moodustumist, mille tulemuseks on suure tihedusega ja kõrge puhtusastmega SiC-keraamika. Pressimise suunatud olemuse tõttu kipub see protsess tekitama terade anisotroopiat, mis mõjutab mehaanilisi ja kulumisomadusi.
Puhast SiC-keraamikat on ilma lisanditeta raske tihendada, mis nõuab ülikõrgsurve paagutamist. Nadeau jt valmistasid edukalt täiesti tiheda SiC-d ilma lisanditeta temperatuuril 2500 °C ja rõhul 5000 MPa; Sun jt said β-SiC puistematerjale Vickersi kõvadusega kuni 41,5 GPa rõhul 25 GPa ja temperatuuril 1400 °C. 4 GPa rõhul valmistati SiC-keraamikat suhtelise tihedusega ligikaudu 98% ja 99%, kõvadusega 35 GPa ja elastsusmooduliga vastavalt temperatuuridel 1500 °C ja 1900 °C. Mikronisuuruse SiC-pulbri paagutamine temperatuuridel 5 GPa ja 1500 °C andis keraamikat kõvadusega 31,3 GPa ja suhtelise tihedusega 98,4%.
Kuigi need tulemused näitavad, et ülikõrge rõhu all on võimalik saavutada lisanditeta tihendamist, piiravad vajalike seadmete keerukus ja kõrge hind tööstuslikke rakendusi. Seetõttu kasutatakse praktilises valmistamises paagutamise liikumapaneva jõu suurendamiseks sageli mikroelemente või pulbri granuleerimist.
Lisades lisandina 4 massiprotsenti fenoolvaiku ja paagutades temperatuuril 2350 °C ja rõhul 50 MPa, saadi SiC-keraamika tihedusega 92% ja puhtusega 99,998%. Kasutades väikest lisandikogust (boorhape ja D-fruktoos) ning paagutades temperatuuril 2050 °C ja rõhul 40 MPa, valmistati kõrge puhtusastmega SiC suhtelise tihedusega >99,5% ja jääk-B sisaldusega vaid 556 ppm. SEM-pildid näitasid, et võrreldes rõhuta paagutatud proovidega olid kuumpressitud proovidel väiksemad terad, vähem poore ja suurem tihedus. Paindetugevus oli 453,7 ± 44,9 MPa ja elastsusmoodul ulatus 444,3 ± 1,1 GPa-ni.
Pikendades hoidmisaega temperatuuril 1900 °C, suurenes tera suurus 1,5 μm-lt 1,8 μm-ni ja soojusjuhtivus paranes 155-lt 167 W·m⁻¹·K⁻¹-ni, suurendades samal ajal ka plasma korrosioonikindlust.
1850 °C ja 30 MPa rõhu tingimustes andis granuleeritud ja lõõmutatud SiC-pulbri kuumpressimine ja kiire kuumpressimine täistihedat β-SiC-keraamikat ilma lisanditeta, mille tihedus oli 3,2 g/cm³ ja paagutamistemperatuur 150–200 °C madalam kui traditsiooniliste protsesside puhul. Keraamika kõvadus oli 2729 GPa, purunemiskindlus 5,25–5,30 MPa·m^1/2 ja suurepärane roomekindlus (roomekiirused 9,9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ ja 3,8 × 10⁻⁹ s⁻¹ temperatuuridel 1400 °C/1450 °C ja 100 MPa).
(A) Poleeritud pinna SEM-pilt; (B) Murdepinna SEM-pilt; (C, D) Poleeritud pinna BSD-pilt
Piesoelektrilise keraamika 3D-printimise uuringutes on keraamiline suspensioon kui vormimist ja jõudlust mõjutav peamine tegur muutunud nii sise- kui ka rahvusvaheliselt keskseks fookuseks. Praegused uuringud näitavad üldiselt, et sellised parameetrid nagu pulbri osakeste suurus, suspensiooni viskoossus ja tahkete ainete sisaldus mõjutavad oluliselt lõpptoote vormimiskvaliteeti ja piesoelektrilisi omadusi.
Uuringud on näidanud, et mikroni-, submikroni- ja nanosuuruses baariumtitanaadi pulbrite abil valmistatud keraamilised suspensioonid erinevad oluliselt stereolitograafia (nt LCD-SLA) protsessides. Osakeste suuruse vähenedes suureneb suspensiooni viskoossus märkimisväärselt, kusjuures nanosuuruses pulbrid tekitavad suspensioone, mille viskoossus ulatub miljarditesse mPa·s. Mikronisuuruses pulbriga suspensioonid on trükkimise ajal altid delaminatsioonile ja koorumisele, samas kui submikroni- ja nanosuuruses pulbrid näitavad stabiilsemat vormimiskäitumist. Pärast kõrgel temperatuuril paagutamist saavutasid saadud keraamilised proovid tiheduse 5,44 g/cm³, piesoelektrilise koefitsiendi (d₃₃) ligikaudu 200 pC/N ja madalad kadutegurid, mis annab suurepärased elektromehaanilised omadused.
Lisaks saadi mikrostereolitograafia protsessides PZT-tüüpi suspensioonide tahke aine sisalduse reguleerimisega (nt 75 massiprotsenti) paagutatud kehasid tihedusega 7,35 g/cm³, saavutades polaarsete elektriväljade all piesoelektrilise konstandi kuni 600 pC/N. Mikrotasandi deformatsiooni kompenseerimise uuringud parandasid oluliselt vormimistäpsust, suurendades geomeetrilist täpsust kuni 80%.
Teine PMN-PT piesoelektrilise keraamika uuring näitas, et tahkete ainete sisaldus mõjutab oluliselt keraamika struktuuri ja elektrilisi omadusi. 80 massiprotsendi tahkete ainete sisalduse korral tekkisid keraamikasse kergesti kõrvalsaadused; kui tahkete ainete sisaldus suurenes 82 massiprotsendini ja üle selle, kadusid kõrvalsaadused järk-järgult ning keraamiline struktuur muutus puhtamaks ja selle omadused paranesid oluliselt. 82 massiprotsendi juures näitasid keraamika optimaalseid elektrilisi omadusi: piesoelektriline konstant 730 pC/N, suhteline läbilaskvus 7226 ja dielektriline kadu ainult 0,07.
Kokkuvõttes mõjutavad keraamiliste suspensioonide osakeste suurus, tahke aine sisaldus ja reoloogilised omadused mitte ainult trükiprotsessi stabiilsust ja täpsust, vaid määravad otseselt ka paagutatud kehade tiheduse ja piesoelektrilise reaktsiooni, muutes need võtmeparameetriteks suure jõudlusega 3D-prinditud piesoelektrilise keraamika saavutamiseks.
BT/UV-proovide LCD-SLA 3D-printimise peamine protsess
Erineva tahke sisaldusega PMN-PT keraamika omadused
IV. Sädeplasma paagutamine
Sädeplasmapaagutamine (SPS) on täiustatud paagutamistehnoloogia, mis kasutab pulbrile samaaegselt rakendatavat impulssvoolu ja mehaanilist rõhku, et saavutada kiire tihendamine. Selles protsessis kuumutab vool otse vormi ja pulbrit, tekitades Joule'i soojust ja plasmat, mis võimaldab lühikese aja jooksul (tavaliselt 10 minuti jooksul) tõhusat paagutamist. Kiire kuumutamine soodustab pinna difusiooni, samas kui sädelahendus aitab eemaldada adsorbeeritud gaase ja oksiidikihte pulbri pindadelt, parandades paagutamise jõudlust. Elektromagnetväljade poolt esile kutsutud elektromigratsiooniefekt suurendab ka aatomite difusiooni.
Võrreldes traditsioonilise kuumpressimisega kasutab SPS otsesemat kuumutamist, mis võimaldab tihendamist madalamatel temperatuuridel, pärssides samal ajal tõhusalt terade kasvu, et saada peened ja ühtlased mikrostruktuurid. Näiteks:
- Ilma lisanditeta, kasutades jahvatatud SiC-pulbrit toorainena ning paagutades seda temperatuuril 2100 °C ja rõhul 70 MPa 30 minuti jooksul, saadi proovid, mille suhteline tihedus oli 98%.
- 10-minutiline paagutamine temperatuuril 1700 °C ja rõhul 40 MPa andis kuubilise SiC tihedusega 98% ja terasuurusega vaid 30–50 nm.
- 80 µm granuleeritud SiC-pulbri kasutamisel ja paagutamisel temperatuuril 1860 °C ja rõhul 50 MPa 5 minuti jooksul saadi kõrgjõudlusega SiC-keraamika, mille suhteline tihedus oli 98,5%, Vickersi mikrokõvadus 28,5 GPa, paindetugevus 395 MPa ja purunemiskindlus 4,5 MPa·m^1/2.
Mikrostruktuuriline analüüs näitas, et paagutamistemperatuuri tõustes 1600 °C-lt 1860 °C-ni vähenes materjali poorsus märkimisväärselt, lähenedes kõrgetel temperatuuridel täistihedusele.
Erinevatel temperatuuridel paagutatud SiC-keraamika mikrostruktuur: (A) 1600 °C, (B) 1700 °C, (C) 1790 °C ja (D) 1860 °C
V. Lisandite tootmine
Lisandite tootmine (AM) on hiljuti näidanud tohutut potentsiaali keerukate keraamiliste komponentide valmistamisel tänu oma kiht-kihilt ehitamise protsessile. SiC-keraamika jaoks on välja töötatud mitu AM-tehnoloogiat, sealhulgas sideainepritsimine (BJ), 3DP, selektiivne laserpaagutamine (SLS), otsene tindikirjutamine (DIW) ja stereolitograafia (SL, DLP). 3DP-l ja DIW-l on aga madalam täpsus, samas kui SLS kipub tekitama termilist pinget ja pragusid. Seevastu pakuvad BJ ja SL suuremaid eeliseid kõrge puhtusastmega ja suure täpsusega keeruka keraamika tootmisel.
- Sideainepritsimine (BJ)
BJ-tehnoloogia hõlmab sideaine kiht-kihilt pihustamist sideainepulbrile, millele järgneb sideaine eemaldamine ja paagutamine, et saada lõplik keraamiline toode. BJ ja keemilise aurustamise (CVI) kombineerimisel valmistati edukalt kõrge puhtusastmega, täiskristalliline SiC-keraamika. Protsess hõlmab järgmist:
① SiC-keraamiliste roheliste kehade vormimine BJ abil.
② Tihendamine CVI abil temperatuuril 1000 °C ja rõhul 200 torri.
③ Lõpliku SiC-keraamika tihedus oli 2,95 g/cm³, soojusjuhtivus 37 W/m·K ja paindetugevus 297 MPa.
Liimjoa (BJ) printimise skemaatiline diagramm. (A) Arvutipõhine projekteerimismudel (CAD), (B) BJ põhimõtte skemaatiline diagramm, (C) SiC trükkimine BJ abil, (D) SiC tihendamine keemilise auru infiltratsiooni (CVI) abil
- Stereolitograafia (SL)
SL on UV-kõvenemisel põhinev keraamika vormimise tehnoloogia, millel on äärmiselt suur täpsus ja keerukate struktuuride valmistamise võimalused. See meetod kasutab fotopolümerisatsiooni teel 3D-keraamiliste roheliste kehade moodustamiseks valgustundlikke keraamilisi suspensioone, millel on kõrge tahke aine sisaldus ja madal viskoossus, millele järgneb sideaine eemaldamine ja kõrgel temperatuuril paagutamine lõpptoote saamiseks.
35-mahuprotsendilise SiC-suspensiooni abil valmistati 405 nm UV-kiirgusega kvaliteetsed 3D-rohelised kehad, mida tihendati edasi polümeeri läbipõletamise teel temperatuuril 800 °C ja PIP-töötluse abil. Tulemused näitasid, et 35-mahuprotsendilise suspensiooniga valmistatud proovide suhteline tihedus oli 84,8%, mis edestas 30% ja 40% kontrollrühmi.
Lipofiilse SiO₂ ja fenoolse epoksüvaigu (PEA) lisamine suspensiooni modifitseerimiseks parandas fotopolümerisatsiooni jõudlust märkimisväärselt. Pärast 4-tunnist paagutamist temperatuuril 1600 °C saavutati peaaegu täielik muundamine SiC-ks, mille lõplik hapnikusisaldus oli vaid 0,12%, mis võimaldas üheastmelist kõrge puhtusastmega, keeruka struktuuriga SiC-keraamika valmistamist ilma eeloksüdeerimise või eelinfiltreerimisetappideta.
Trükistruktuuri ja selle paagutamisprotsessi illustratsioon. Proovi välimus pärast kuivatamist temperatuuril (A) 25 °C, pürolüüsi temperatuuril (B) 1000 °C ja paagutamist temperatuuril (C) 1600 °C.
Valgustundlike Si₃N₄ keraamiliste suspensioonide kavandamise abil stereolitograafiliseks 3D-printimiseks ning sideaine eemaldamise-eelpaagutamise ja kõrgtemperatuurse vanandamise protsesside abil valmistati Si₃N₄ keraamika, mille teoreetiline tihedus oli 93,3%, tõmbetugevus 279,8 MPa ja paindetugevus 308,5–333,2 MPa. Uuringud näitasid, et 45 mahuprotsendi tahke sisalduse ja 10 sekundilise säritusaja korral oli võimalik saada ühekihilisi rohelisi kehasid IT77-taseme kõvenemistäpsusega. Madalal temperatuuril sideaine eemaldamise protsess kuumutamiskiirusega 0,1 °C/min aitas toota pragudeta rohelisi kehasid.
Paagutamine on stereolitograafias lõpptulemust mõjutav võtmeetapp. Uuringud näitavad, et paagutamise abiainete lisamine võib tõhusalt parandada keraamika tihedust ja mehaanilisi omadusi. Kasutades CeO₂-d paagutamise abiainena ja elektrivälja abil toimuvat paagutamise tehnoloogiat suure tihedusega Si₃N₄ keraamika valmistamiseks, leiti, et CeO₂ eraldub terade piiridel, soodustades terade piiri libisemist ja tihenemist. Saadud keraamika Vickersi kõvadus oli HV10/10 (1347,9 ± 2,4) ja purunemiskindlus (6,57 ± 0,07) MPa·m¹/². MgO-Y₂O₃ lisanditega paranes keraamika mikrostruktuuri homogeensus, mis suurendas oluliselt jõudlust. 8 massiprotsendilise legeerimistaseme korral ulatusid paindetugevus ja soojusjuhtivus vastavalt 915,54 MPa ja 59,58 W·m⁻¹·K⁻¹-ni.
VI. Kokkuvõte
Kokkuvõttes on kõrge puhtusastmega ränikarbiidist (SiC) keraamika kui silmapaistev insenerkeraamiline materjal näidanud laialdasi rakendusvõimalusi pooljuhtides, lennunduses ja äärmuslikes tingimustes töötavas seadmes. Selles artiklis analüüsiti süstemaatiliselt viit tüüpilist kõrge puhtusastmega SiC-keraamika valmistusviisi – rekristallisatsiooniga paagutamine, rõhuvaba paagutamine, kuumpressimine, sädemeplasma paagutamine ja lisandite tootmine –, käsitledes üksikasjalikult nende tihendusmehhanisme, põhiparameetrite optimeerimist, materjali toimivust ning vastavaid eeliseid ja piiranguid.
On ilmne, et erinevatel protsessidel on ainulaadsed omadused kõrge puhtusastme, suure tiheduse, keerukate struktuuride ja tööstusliku teostatavuse saavutamisel. Eelkõige on lisandite tootmistehnoloogia näidanud suurt potentsiaali keeruka kujuga ja kohandatud komponentide valmistamisel, saavutades läbimurdeid sellistes alamvaldkondades nagu stereolitograafia ja sideainepritsimine, muutes selle oluliseks arengusuunaks kõrge puhtusastmega SiC-keraamika valmistamisel.
Edasised uuringud kõrge puhtusastmega SiC-keraamika valmistamise kohta peavad süvenema, edendades üleminekut laborimastaabist suuremahulistele ja väga usaldusväärsetele insenerirakendustele, pakkudes seeläbi kriitilist materjalituge tipptasemel seadmete tootmiseks ja järgmise põlvkonna infotehnoloogiateks.
XKH on kõrgtehnoloogiline ettevõte, mis on spetsialiseerunud kõrgjõudlusega keraamiliste materjalide uurimisele ja tootmisele. See on pühendunud klientidele kohandatud lahenduste pakkumisele kõrge puhtusastmega ränikarbiidist (SiC) keraamika näol. Ettevõttel on täiustatud materjali ettevalmistamise tehnoloogiad ja täpsed töötlemisvõimalused. Selle tegevusala hõlmab kõrge puhtusastmega ränikarbiidist (SiC) keraamika uurimist, tootmist, täpset töötlemist ja pinnatöötlust, mis vastab pooljuhtide, uue energia, lennunduse ja muude valdkondade rangetele nõuetele kõrgjõudlusega keraamiliste komponentide osas. Kasutades küpseid paagutamisprotsesse ja lisandite tootmise tehnoloogiaid, saame pakkuda klientidele ühtset teenust alates materjali valemi optimeerimisest ja keeruka struktuuri moodustamisest kuni täpse töötlemiseni, tagades toodetele suurepärased mehaanilised omadused, termilise stabiilsuse ja korrosioonikindluse.
Postituse aeg: 30. juuli 2025