Vooruitgang in tegnologieë vir die voorbereiding van keramiek met hoë suiwerheid van silikonkarbied

Hoë-suiwerheid silikonkarbied (SiC) keramiek het na vore gekom as ideale materiale vir kritieke komponente in halfgeleier-, lugvaart- en chemiese nywerhede as gevolg van hul uitsonderlike termiese geleidingsvermoë, chemiese stabiliteit en meganiese sterkte. Met toenemende eise vir hoëprestasie-, lae-besoedeling keramiek toestelle, het die ontwikkeling van doeltreffende en skaalbare voorbereidingstegnologieë vir hoë-suiwerheid SiC keramiek 'n wêreldwye navorsingsfokus geword. Hierdie artikel hersien sistematies die huidige belangrikste voorbereidingsmetodes vir hoë-suiwerheid SiC keramiek, insluitend herkristallisasie sintering, druklose sintering (PS), warm persing (HP), vonkplasma sintering (SPS) en additiewe vervaardiging (AM), met die klem op die bespreking van die sinteringsmeganismes, sleutelparameters, materiaaleienskappe en bestaande uitdagings van elke proses.


SiC陶瓷在军事和工程领域的应用

Die toepassing van SiC-keramiek in die militêre en ingenieurswese

Tans word hoë-suiwerheid SiC-keramiekkomponente wyd gebruik in silikonwafelvervaardigingstoerusting, wat deelneem aan kernprosesse soos oksidasie, litografie, ets en iooninplanting. Met die vooruitgang van wafeltegnologie het toenemende wafelgroottes 'n beduidende tendens geword. Die huidige hoofstroomwafelgrootte is 300 mm, wat 'n goeie balans tussen koste en produksiekapasiteit bereik. Gedryf deur Moore se Wet, is die massaproduksie van 450 mm-wafels egter reeds op die agenda. Groter wafels benodig tipies hoër strukturele sterkte om kromtrekking en vervorming te weerstaan, wat die groeiende vraag na groot, hoë-sterkte, hoë-suiwerheid SiC-keramiekkomponente verder dryf. In onlangse jare het additiewe vervaardiging (3D-drukwerk), as 'n vinnige prototiperingstegnologie wat geen vorms benodig nie, geweldige potensiaal getoon in die vervaardiging van kompleks-gestruktureerde SiC-keramiekonderdele as gevolg van sy laag-vir-laag-konstruksie en buigsame ontwerpvermoëns, wat wydverspreide aandag trek.

Hierdie artikel sal sistematies vyf verteenwoordigende voorbereidingsmetodes vir hoë-suiwerheid SiC-keramiek analiseer—herkristallisasie-sintering, druklose sintering, warmpersing, vonkplasmasintering en additiewe vervaardiging—met die fokus op hul sintermeganismes, prosesoptimeringsstrategieë, materiaalprestasie-eienskappe en industriële toepassingsvooruitsigte.

 

高纯碳化硅需求成分

Vereistes vir grondstowwe vir hoë suiwerheid van silikonkarbied

 

I. Herkristallisasie Sintering

 

Herkristalliseerde silikonkarbied (RSiC) is 'n hoë-suiwerheid SiC-materiaal wat sonder sinterhulpmiddels by hoë temperature van 2100–2500°C voorberei word. Sedert Fredriksson die herkristallisasieverskynsel vir die eerste keer in die laat 19de eeu ontdek het, het RSiC aansienlike aandag getrek as gevolg van sy skoon korrelgrense en afwesigheid van glasfases en onsuiwerhede. By hoë temperature vertoon SiC relatief hoë dampdruk, en die sintermeganisme behels hoofsaaklik 'n verdamping-kondensasieproses: fyn korrels verdamp en herdeponeer op die oppervlaktes van groter korrels, wat nekgroei en direkte binding tussen korrels bevorder, waardeur die materiaalsterkte verbeter word.

 

In 1990 het Kriegesmann RSiC met 'n relatiewe digtheid van 79.1% voorberei deur gebruik te maak van glygietwerk by 2200°C, met die dwarssnit wat 'n mikrostruktuur toon wat uit growwe korrels en porieë bestaan. Vervolgens het Yi et al. gelgietwerk gebruik om groen liggame voor te berei en dit by 2450°C gesinter, wat RSiC-keramiek met 'n bulkdigtheid van 2.53 g/cm³ en 'n buigsterkte van 55.4 MPa verkry het.

 

RSiC 的 SEM 断裂表面

Die SEM-fraktuuroppervlak van RSiC

 

In vergelyking met digte SiC, het RSiC 'n laer digtheid (ongeveer 2.5 g/cm³) en ongeveer 20% oop porositeit, wat die werkverrigting daarvan in hoësterkte-toepassings beperk. Daarom het die verbetering van die digtheid en meganiese eienskappe van RSiC 'n sleutelnavorsingsfokus geword. Sung et al. het voorgestel om gesmelte silikon in koolstof/β-SiC gemengde kompakte te infiltreer en by 2200°C te herkristalliseer, wat suksesvol 'n netwerkstruktuur saamgestel uit α-SiC growwe korrels konstrueer. Die gevolglike RSiC het 'n digtheid van 2.7 g/cm³ en 'n buigsterkte van 134 MPa bereik, wat uitstekende meganiese stabiliteit by hoë temperature handhaaf.

 

Om die digtheid verder te verbeter, het Guo et al. polimeerinfiltrasie- en pirolise- (PIP-) tegnologie gebruik vir veelvuldige behandelings van RSiC. Deur PCS/xyleenoplossings en SiC/PCS/xyleen-suspensies as infiltrante te gebruik, is die digtheid van RSiC na 3-6 PIP-siklusse aansienlik verbeter (tot 2.90 g/cm³), tesame met die buigsterkte daarvan. Daarbenewens het hulle 'n sikliese strategie voorgestel wat PIP en herkristallisasie kombineer: pirolise by 1400°C gevolg deur herkristallisasie by 2400°C, wat deeltjieblokkasies effektief opklaar en porositeit verminder. Die finale RSiC-materiaal het 'n digtheid van 2.99 g/cm³ en 'n buigsterkte van 162.3 MPa behaal, wat uitstekende omvattende prestasie toon.

 

经过聚合物浸渍和热解 (PIP)-重结晶循环的抛光 RSiC 的微观结构演变皡丬怡丬悄 、的姬 、的姬) PIP-重结晶循环后 (B) 和第三次循环后 (C)

SEM-beelde van die mikrostruktuur-evolusie van gepoleerde RSiC na polimeer-impregnering en pirolise (PIP)-herkristallisasiesiklusse: Aanvanklike RSiC (A), na die eerste PIP-herkristallisasiesiklus (B), en na die derde siklus (C)

 

II. Druklose Sintering

 

Druklose gesinterde silikonkarbied (SiC) keramiek word tipies voorberei met behulp van hoë-suiwerheid, ultrafyn SiC-poeier as grondstof, met klein hoeveelhede sinterhulpmiddels bygevoeg, en gesinter in 'n inerte atmosfeer of vakuum by 1800–2150°C. Hierdie metode is geskik vir die vervaardiging van groot en kompleks gestruktureerde keramiekkomponente. Aangesien SiC egter hoofsaaklik kovalent gebind is, is die selfdiffusiekoëffisiënt uiters laag, wat verdigting moeilik maak sonder sinterhulpmiddels.

 

Gebaseer op die sintermeganisme, kan druklose sintering in twee kategorieë verdeel word: druklose vloeistoffase-sintering (PLS-SiC) en druklose vastetoestand-sintering (PSS-SiC).

 

1.1 PLS-SiC (Vloeistoffase-sintering)

 

PLS-SiC word tipies gesinter onder 2000°C deur ongeveer 10 gewig% eutektiese sinterhulpmiddels (soos Al₂O₃, CaO, MgO, TiO₂, en seldsame aardoksiede RE₂O₃) by te voeg om 'n vloeibare fase te vorm, wat deeltjieherrangskikking en massa-oordrag bevorder om verdigting te bereik. Hierdie proses is geskik vir industriële SiC-keramiek, maar daar was geen berigte van hoë-suiwerheid SiC wat deur vloeibare-fase sintering bereik is nie.

 

1.2 PSS-SiC (Vastetoestand-sintering)

 

PSS-SiC behels vastetoestandverdigting by temperature bo 2000°C met ongeveer 1 gewig% bymiddels. Hierdie proses berus hoofsaaklik op atoomdiffusie en korrelherrangskikking wat deur hoë temperature aangedryf word om oppervlakenergie te verminder en verdigting te bewerkstellig. Die BC (boor-koolstof)-stelsel is 'n algemene bymiddelkombinasie wat korrelgrensenergie kan verlaag en SiO₂ van die SiC-oppervlak kan verwyder. Tradisionele BC-bymiddels bring egter dikwels oorblywende onsuiwerhede in, wat die suiwerheid van SiC verminder.

 

Deur die additiewe inhoud te beheer (B 0.4 gewig%, C 1.8 gewig%) en te sinter by 2150°C vir 0.5 uur, is hoë-suiwerheid SiC-keramiek met 'n suiwerheid van 99.6 gewig% en 'n relatiewe digtheid van 98.4% verkry. Die mikrostruktuur het kolomvormige korrels getoon (sommige langer as 450 µm), met klein porieë by korrelgrense en grafietdeeltjies binne-in die korrels. Die keramiek het 'n buigsterkte van 443 ± 27 MPa, 'n elastiese modulus van 420 ± 1 GPa, en 'n termiese uitbreidingskoëffisiënt van 3.84 × 10⁻⁶ K⁻¹ in die reeks van kamertemperatuur tot 600°C vertoon, wat uitstekende algehele prestasie toon.

 

PSS-SiC的微观结构:(A)抛光和NaOH腐蚀后的SEM图像;(BD)抛光和蚀刻后的BSD图像

Mikrostruktuur van PSS-SiC: (A) SEM-beeld na polering en NaOH-etsing; (BD) BSD-beelde na polering en etsing

 

III. Warmpersing Sintering

 

Warmpersing (HP) sintering is 'n verdigtingstegniek wat gelyktydig hitte en uniaksiale druk op poeiermateriale onder hoëtemperatuur- en hoëdruktoestande toepas. Hoë druk inhibeer porievorming aansienlik en beperk korrelgroei, terwyl hoë temperatuur korrelsamesmelting en die vorming van digte strukture bevorder, wat uiteindelik hoëdigtheid, hoësuiwerheid SiC-keramiek lewer. As gevolg van die gerigte aard van persing, is hierdie proses geneig om korrelanisotropie te veroorsaak, wat meganiese en slytasie-eienskappe beïnvloed.

 

Suiwer SiC-keramiek is moeilik om te verdik sonder bymiddels, wat ultrahoëdruk-sintering vereis. Nadeau et al. het suksesvol volledig digte SiC sonder bymiddels by 2500°C en 5000 MPa voorberei; Sun et al. het β-SiC-grootmaatmateriale met 'n Vickers-hardheid van tot 41.5 GPa by 25 GPa en 1400°C verkry. Deur 4 GPa-druk te gebruik, is SiC-keramiek met relatiewe digthede van ongeveer 98% en 99%, 'n hardheid van 35 GPa en 'n elastiese modulus van 450 GPa by onderskeidelik 1500°C en 1900°C voorberei. Die sintering van mikrongrootte SiC-poeier by 5 GPa en 1500°C het keramiek met 'n hardheid van 31.3 GPa en 'n relatiewe digtheid van 98.4% opgelewer.

 

Alhoewel hierdie resultate toon dat ultrahoë druk bymiddelvrye verdigting kan bewerkstellig, beperk die kompleksiteit en hoë koste van die vereiste toerusting industriële toepassings. Daarom word spoorbymiddels of poeiergranulering in praktiese voorbereiding dikwels gebruik om die sinteringsdryfkrag te verbeter.

 

Deur 4 gew.% fenolhars as 'n toevoeging by te voeg en te sinter by 2350°C en 50 MPa, is SiC-keramiek met 'n verdigtingstempo van 92% en 'n suiwerheid van 99.998% verkry. Deur lae toevoegingshoeveelhede (boorsuur en D-fruktose) te gebruik en te sinter by 2050°C en 40 MPa, is hoë-suiwerheid SiC met 'n relatiewe digtheid >99.5% en 'n residuele B-inhoud van slegs 556 dpm voorberei. SEM-beelde het getoon dat, in vergelyking met drukloos-gesinterde monsters, warmgeperste monsters kleiner korrels, minder porieë en 'n hoër digtheid gehad het. Die buigsterkte was 453.7 ± 44.9 MPa, en die elastiese modulus het 444.3 ± 1.1 GPa bereik.

 

Deur die houtyd by 1900°C te verleng, het die korrelgrootte van 1.5 μm tot 1.8 μm toegeneem, en die termiese geleidingsvermoë het van 155 tot 167 W·m⁻¹·K⁻¹ verbeter, terwyl die plasmakorrosiebestandheid ook verbeter is.

 

Onder toestande van 1850°C en 30 MPa het warmpersing en vinnige warmpersing van gegranuleerde en gegloeide SiC-poeier volledig digte β-SiC-keramiek sonder enige bymiddels opgelewer, met 'n digtheid van 3.2 g/cm³ en 'n sintertemperatuur 150–200°C laer as tradisionele prosesse. Die keramiek het 'n hardheid van 2729 GPa, 'n breuktaaiheid van 5.25–5.30 MPa·m^1/2, en uitstekende kruipweerstand (kruiptempo's van 9.9 × 10⁻¹⁰ s⁻¹ en 3.8 × 10⁻⁹ s⁻¹ by 1400°C/1450°C en 100 MPa) vertoon.

 

(A)抛光表面的SEM图像;(B)断口的SEM图像;(C,D)抛光表面的BSD图像

(A) SEM-beeld van die gepoleerde oppervlak; (B) SEM-beeld van die breukoppervlak; (C, D) BSD-beeld van die gepoleerde oppervlak

 

In 3D-druknavorsing vir piezo-elektriese keramiek het keramiek-slurry, as die kernfaktor wat vorming en prestasie beïnvloed, 'n sleutelfokus plaaslik en internasionaal geword. Huidige studies dui oor die algemeen daarop dat parameters soos poeierdeeltjiegrootte, slurryviskositeit en vastestofinhoud die vormkwaliteit en piezo-elektriese eienskappe van die finale produk aansienlik beïnvloed.

 

Navorsing het bevind dat keramiek-suspensies wat voorberei is met behulp van mikron-, submikron- en nano-grootte bariumtitanaatpoeiers beduidende verskille in stereolitografie (bv. LCD-SLA) prosesse toon. Namate die deeltjiegrootte afneem, neem die viskositeit van die slyk aansienlik toe, met nano-grootte poeiers wat slyk produseer met viskositeite wat miljarde mPa·s bereik. Slyk met mikron-grootte poeiers is geneig tot delaminasie en afskilfering tydens drukwerk, terwyl submikron- en nano-grootte poeiers meer stabiele vormgedrag toon. Na hoë-temperatuur sintering het die gevolglike keramiekmonsters 'n digtheid van 5.44 g/cm³, 'n piezo-elektriese koëffisiënt (d₃₃) van ongeveer 200 pC/N, en lae verliesfaktore bereik, wat uitstekende elektromeganiese reaksie-eienskappe vertoon.

 

Daarbenewens, in mikro-stereolitografie prosesse, het die aanpassing van die vastestofinhoud van PZT-tipe slurries (bv. 75 gew.%) gesinterde liggame met 'n digtheid van 7.35 g/cm³ opgelewer, wat 'n piezo-elektriese konstante van tot 600 pC/N onder poolelektriese velde bereik het. Navorsing oor mikro-skaal vervormingskompensasie het die vormingsakkuraatheid aansienlik verbeter en die geometriese presisie met tot 80% verhoog.

 

Nog 'n studie oor PMN-PT piezo-elektriese keramiek het aan die lig gebring dat vastestofinhoud die keramiekstruktuur en elektriese eienskappe krities beïnvloed. Teen 80 gewig% vastestofinhoud het neweprodukte maklik in die keramiek verskyn; soos die vastestofinhoud tot 82 gewig% en hoër toegeneem het, het neweprodukte geleidelik verdwyn, en die keramiekstruktuur het suiwerder geword, met aansienlik verbeterde werkverrigting. Teen 82 gewig% het die keramiek optimale elektriese eienskappe vertoon: 'n piezo-elektriese konstante van 730 pC/N, relatiewe permittiwiteit van 7226, en diëlektriese verlies van slegs 0.07.

 

Kortom, deeltjiegrootte, vastestofinhoud en reologiese eienskappe van keramiek-slurries beïnvloed nie net die stabiliteit en akkuraatheid van die drukproses nie, maar bepaal ook direk die digtheid en piezo-elektriese reaksie van gesinterde liggame, wat dit sleutelparameters maak vir die bereiking van hoëprestasie 3D-gedrukte piezo-elektriese keramiek.

 

LCD-SLA 3D打印BTUV样品的主要流程

Die hoofproses van LCD-SLA 3D-drukwerk van BT/UV-monsters

 

不同固含量的PMN-PT陶瓷的性能

Die eienskappe van PMN-PT keramiek met verskillende vastestofinhoud

 

IV. Vonkplasma-sintering

 

Vonkplasmasintering (SPS) is 'n gevorderde sintertegnologie wat gepulseerde stroom en meganiese druk gebruik wat gelyktydig op poeiers toegepas word om vinnige verdigting te verkry. In hierdie proses verhit die stroom die vorm en poeier direk, wat Joule-hitte en plasma genereer, wat doeltreffende sintering in 'n kort tyd (gewoonlik binne 10 minute) moontlik maak. Vinnige verhitting bevorder oppervlakdiffusie, terwyl vonkontlading help om geadsorbeerde gasse en oksiedlae van poeieroppervlaktes te verwyder, wat sinterprestasie verbeter. Die elektromigrasie-effek wat deur elektromagnetiese velde veroorsaak word, verbeter ook atoomdiffusie.

 

In vergelyking met tradisionele warmpersing, gebruik SPS meer direkte verhitting, wat verdigting by laer temperature moontlik maak terwyl dit korrelgroei effektief inhibeer om fyn en eenvormige mikrostrukture te verkry. Byvoorbeeld:

 

  • Sonder bymiddels, met gemaalde SiC-poeier as grondstof, en sintering by 2100°C en 70 MPa vir 30 minute, het monsters met 'n relatiewe digtheid van 98% opgelewer.
  • Sintering teen 1700°C en 40 MPa vir 10 minute het kubieke SiC met 'n digtheid van 98% en korrelgroottes van slegs 30–50 nm geproduseer.
  • Deur 80 µm korrelrige SiC-poeier te gebruik en 5 minute by 1860°C en 50 MPa te sinter, is hoëprestasie SiC-keramiek met 'n relatiewe digtheid van 98.5%, 'n Vickers-mikrohardheid van 28.5 GPa, 'n buigsterkte van 395 MPa en 'n breuktaaiheid van 4.5 MPa·m^1/2 tot gevolg gehad.

 

Mikrostrukturele analise het getoon dat soos die sintertemperatuur van 1600°C tot 1860°C toegeneem het, die materiaalporositeit aansienlik afgeneem het en volle digtheid by hoë temperature benader het.

 

在不同温度下烧结的 SiC 陶瓷的微观结构:(A)1600°C、(B)1700°C、(C(C)))1790

Die mikrostruktuur van SiC-keramiek gesinter by verskillende temperature: (A) 1600°C, (B) 1700°C, (C) 1790°C en (D) 1860°C

 

V. Additiewe Vervaardiging

 

Additiewe vervaardiging (AM) het onlangs geweldige potensiaal getoon in die vervaardiging van komplekse keramiekkomponente as gevolg van sy laag-vir-laag konstruksieproses. Vir SiC-keramiek is verskeie AM-tegnologieë ontwikkel, insluitend bindmiddelspuiting (BJ), 3DP, selektiewe lasersintering (SLS), direkte inkskryf (DIW), en stereolitografie (SL, DLP). 3DP en DIW het egter laer presisie, terwyl SLS geneig is om termiese spanning en krake te veroorsaak. In teenstelling hiermee bied BJ en SL groter voordele in die vervaardiging van hoë-suiwerheid, hoë-presisie komplekse keramiek.

 

  1. Bindmiddelspuit (BJ)

 

BJ-tegnologie behels laag-vir-laag bespuiting van bindmiddel om poeier te bind, gevolg deur ontbinding en sintering om die finale keramiekproduk te verkry. Deur BJ met chemiese dampinfiltrasie (CVI) te kombineer, is hoë-suiwerheid, volledig kristallyne SiC-keramiek suksesvol voorberei. Die proses sluit in:

 

① Vorming van SiC keramiek groen liggame met behulp van BJ.
② Verdigting via CVI teen 1000°C en 200 Torr.
③ Die finale SiC-keramiek het 'n digtheid van 2.95 g/cm³, termiese geleidingsvermoë van 37 W/m·K, en buigsterkte van 297 MPa gehad.

 

粘合剂喷射 (BJ) 打印示意图。(A) 计算机辅助设计 (CAD) 模型,(B) BJ 原理示意 原理示意打印 SiC,(D) 通过化学气相渗透 (CVI) 实现 SiC 致密化

Skematiese diagram van kleefstraaldrukwerk (BJ). (A) Rekenaargesteunde ontwerpmodel (CAD), (B) skematiese diagram van BJ-beginsel, (C) drukwerk van SiC deur BJ, (D) verdigting van SiC deur chemiese dampinfiltrasie (CVI)

 

  1. Stereolitografie (SL)

 

SL is 'n UV-uithardingsgebaseerde keramiekvormingstegnologie met uiters hoë presisie en komplekse struktuurvervaardigingsvermoëns. Hierdie metode gebruik fotosensitiewe keramieksuspensies met 'n hoë vastestofinhoud en lae viskositeit om 3D-keramiekgroen liggame te vorm deur fotopolimerisasie, gevolg deur ontbinding en hoëtemperatuursintering om die finale produk te verkry.

 

Deur 'n 35 vol.% SiC-slurry te gebruik, is hoëgehalte 3D-groen liggame voorberei onder 405 nm UV-bestraling en verder verdig deur polimeeruitbranding by 800°C en PIP-behandeling. Resultate het getoon dat monsters wat met 35 vol.%-slurry voorberei is, 'n relatiewe digtheid van 84.8% bereik het, wat beter presteer as die 30%- en 40%-kontrolegroepe.

 

Deur lipofiele SiO₂ en fenoliese epoksiehars (PEA) in te voer om die slurry te modifiseer, is fotopolimerisasieprestasie effektief verbeter. Na sintering by 1600°C vir 4 uur, is byna volledige omskakeling na SiC bereik, met 'n finale suurstofinhoud van slegs 0.12%, wat eenstap-vervaardiging van hoë-suiwerheid, kompleks-gestruktureerde SiC-keramiek sonder voor-oksidasie of voor-infiltrasiestappe moontlik maak.

 

打印结构及其烧结的示意图。样品在(A)25°C 下干燥、(B)1000°C 下烉(C°C)(00°C下烧结后的外观

Illustrasie van die drukstruktuur en die sinterproses daarvan. Die voorkoms van die monster na droging by (A) 25°C, pirolise by (B) 1000°C, en sintering by (C) 1600°C.

 

Deur fotosensitiewe Si₃N₄-keramiek-slurries vir stereolitografie 3D-drukwerk te ontwerp en gebruik te maak van ontbinding-voorsintering en hoëtemperatuur-verouderingsprosesse, is Si₃N₄-keramiek met 'n teoretiese digtheid van 93,3%, 'n treksterkte van 279,8 MPa en 'n buigsterkte van 308,5–333,2 MPa voorberei. Studies het bevind dat enkellaag-groen liggame met IT77-vlak-uithardingspresisie verkry kon word onder toestande van 45 vol.% vastestofinhoud en 10 s blootstellingstyd. 'n Laetemperatuur-ontbindingsproses met 'n verhittingstempo van 0,1 °C/min het gehelp om kraakvrye groen liggame te produseer.

 

Sintering is 'n sleutelstap wat die finale werkverrigting in stereolitografie beïnvloed. Navorsing toon dat die byvoeging van sinterhulpmiddels die keramiekdigtheid en meganiese eienskappe effektief kan verbeter. Deur CeO₂ as 'n sinterhulpmiddel en elektriese veld-ondersteunde sintertegnologie te gebruik om hoë-digtheid Si₃N₄-keramiek voor te berei, is gevind dat CeO₂ by korrelgrense segregeer, wat korrelgrensgly en verdigting bevorder. Die gevolglike keramiek het 'n Vickers-hardheid van HV10/10 (1347.9 ± 2.4) en 'n breuktaaiheid van (6.57 ± 0.07) MPa·m¹/² vertoon. Met MgO–Y₂O₃ as bymiddels is die homogeniteit van die keramiekmikrostruktuur verbeter, wat die werkverrigting aansienlik verbeter het. Teen 'n totale doteringsvlak van 8 gewig% het die buigsterkte en termiese geleidingsvermoë onderskeidelik 915.54 MPa en 59.58 W·m⁻¹·K⁻¹ bereik.

 

VI. Gevolgtrekking

 

Samevattend het hoë-suiwerheid silikonkarbied (SiC) keramiek, as 'n uitstaande ingenieurskeramiekmateriaal, breë toepassingsvooruitsigte in halfgeleiers, lugvaart en toerusting vir ekstreme toestande getoon. Hierdie artikel het sistematies vyf tipiese voorbereidingsroetes vir hoë-suiwerheid SiC keramiek geanaliseer - herkristallisasie sintering, druklose sintering, warm persing, vonkplasmasintering en additiewe vervaardiging - met gedetailleerde besprekings oor hul verdigtingsmeganismes, sleutelparameteroptimalisering, materiaalprestasie en onderskeie voordele en beperkings.

 

Dit is duidelik dat verskillende prosesse elk unieke eienskappe het in terme van die bereiking van hoë suiwerheid, hoë digtheid, komplekse strukture en industriële uitvoerbaarheid. Additiewe vervaardigingstegnologie, in die besonder, het sterk potensiaal getoon in die vervaardiging van kompleksvormige en aangepaste komponente, met deurbrake in subvelde soos stereolitografie en bindmiddelspuiting, wat dit 'n belangrike ontwikkelingsrigting maak vir die voorbereiding van hoë suiwerheid SiC-keramiek.

 

Toekomstige navorsing oor die voorbereiding van hoë-suiwerheid SiC-keramiek moet dieper delf en die oorgang van laboratoriumskaal na grootskaalse, hoogs betroubare ingenieurstoepassings bevorder, en sodoende kritieke materiaalondersteuning vir hoë-end toerustingvervaardiging en volgende-generasie inligtingstegnologieë bied.

 

XKH is 'n hoëtegnologie-onderneming wat spesialiseer in die navorsing en produksie van hoëprestasie-keramiekmateriale. Dit is toegewy aan die verskaffing van pasgemaakte oplossings vir kliënte in die vorm van hoë-suiwerheid silikonkarbied (SiC) keramiek. Die maatskappy beskik oor gevorderde materiaalvoorbereidingstegnologieë en presiese verwerkingsvermoëns. Die besigheid omvat die navorsing, produksie, presiese verwerking en oppervlakbehandeling van hoë-suiwerheid SiC keramiek, wat voldoen aan die streng vereistes van halfgeleier, nuwe energie, lugvaart en ander velde vir hoë-prestasie keramiekkomponente. Deur gebruik te maak van volwasse sinterprosesse en additiewe vervaardigingstegnologieë, kan ons kliënte 'n eenstopdiens bied, van materiaalformule-optimalisering, komplekse struktuurvorming tot presiese verwerking, wat verseker dat die produkte uitstekende meganiese eienskappe, termiese stabiliteit en korrosiebestandheid besit.

 

https://www.xkh-semitech.com/silicon-carbide-ceramic-tray-durable-high-performance-trays-for-thermal-and-chemical-applications-product/

 


Plasingstyd: 30 Julie 2025