Seramîkên endezyariyê – Mifteya çareseriyên pîşesaziyê yên pêşkeftî

Seramîkên endezyariyê dijwar in, Materyalên nonmetallic ji bo ku li hember germahiyên giran hatine sêwirandin, ji seramîkên seramîk ên ku li ser gemiyên fezayê têne bikar anîn bigire heya tacên diranan. Seramîkên endezyariyê ji hewayê heya diranan gelek serlêdan hene.

Seramîkên teknîkî yên pêşkeftî ji oksîtên paqij pêk tên, karbîd û nîtrîdên wekî alumina (Al2O3), silicon carbide, SiC û zirconia, çêkirina wan bêyî zanîn û alavên taybetî yên ji pisporên endezyariya seramîkê dijwar e.

Alumina

Alumina (oxide aluminium, Al2O3) yek ji seramîkên endezyariyê yên herî pir têne bikar anîn e. Ew pir adapteyî ye, hişk, û taybetmendiyên îzolekirinê wê ji bo şert û mercên xebitandinê yên dijwar ên ku dê seramîkên sofîstîketir bişkînin minasib dike, û hûn ê pir caran wê di hilberên spî an hêmanên teknolojiyên bilind ên mîna xêzên firnê an kerpîçan de bibînin.

Dema ku bi seramîkên alumina re dixebitin, mîkrosaziya wan a giştî ji hêla madeyên xav ên têne bikar anîn ve tê destnîşankirin, pêvajoyên çêkirinê yên ku têne bikar anîn û teknîkên şikilandinê têne bikar anîn. Ev di dawiyê de bandorê li domdarî û rastbûna pîvana wê dike.

Dema ku şekl û mezinahiya xwestî hat bidestxistin, alumina bi karanîna sinterkirinê dikare were qelandin. Ev tê de cîhkirina tişta zirav ku bi benîştê re li hev girtî ye di firneyek de ku belavbûna atomî û molekulî poroziyê kêm dike., hilberandina hilberek dentir bi hêz û hişkbûna şikestinê zêde dike.

Endezyar bi gelemperî li gorî serîlêdanê malzemeyên din di nav seramîkên alumina-based de vedihewînin. Zêdekarên hevpar tê de hene:

Silicon

Seramîkên nîtrîda silicon berfirehbûna germî ya kêm û berxwedana li hember şoka termal diyar dikin, bi taybetmendiyên insulasyona elektrîkê ya hêja û pirsgirêkên korozyon û oksîdasyonê ne. Ji ber van taybetmendiyan, seramîkên silicon nitride materyalek pîşesaziyê ya hêja çêdike; bi taybetî şiyana wan a li hember germahiyên bilind, wan ji bo tîrêjên şewitandinê û agirê minasib dike, lûleyên jet û refraktor ên di nebatên desulfurîzasyona gaza tîrêjê de, hilgirên seramîk/mirovên ji bo karê metalê û her weha beşên pêwendiyê yên ku divê li hember pîçên hişk ên hişk ên ku di hawîrdorên leza / zexta bilind de diherikin berxwe bidin. – hemî nîşanên karanîna materyalê kalîteyê!

Seramîkên Endezyariyê’ taybetmendiyên cihêreng bûne sedema dahênana gelek hilberên nû yên nûjen ên ku di parastina neteweyî de têne bikar anîn, asmanî, pîşesaziyên otomobîl û makîneyan – zivirîna bazara seramîkê ya cîhanî a $60 mîlyar karsazî!

Taybetmendiyên materyalê seramîk ji hêla kîmya û mîkrosaziya wê ve têne destnîşankirin. Performansa wan dikare bi teknîkên cûrbecûr pêvajoyê ve were guheztin an jî hêmanan li avahiya wê ya bingehîn a seramîk zêde bike, bi taybetmendiyên xwe ve bi karanîna teknolojiyên cûda yên pêvajoyî an lê zêdekirina hêmanan li avahiya wê ya bingehîn a seramîk ve hatî guhertin. Parçeyên seramîk ên nano di warê pêkhatina kîmyewî û reaktîvîteyê de û her weha taybetmendiyên mekanîkî yên mîna hişkiya şkestinê jî bandorê li behreya mezin dike. – li gorî modela Faber-Evans pêşbînî kir ku hişkbûna seramîk bi veqetîna şikestî an jî çewisandina perçeyên qonaxa duyemîn di nav matrixa wan de û belavkirina morfolojiya perçeyan zêde dibe., rêjeya aspektê an dûrbûna navberê – ku dibe sedema taybetmendiyên wan ên zexmkirinê yên ku ji ber veqetandina şikestinê an çokan pir girîng dibe, bi belavkirina morfolojiya pirtikê/rêjeya awiran/faktorên cihêbûna navbera parçikan ve veqetandina şikestinê/kevankirinê bêtir zêde dibe. Zêdebûn jî bi karanîna teknîkên cûrbecûr yên pêvajoyê ku hêmanan li pêkhateya wê ya bingehîn / avahî / berhevoka wê ya seramîk zêde dike zêde bû..

Boron

Wekî xwendekarek endezyariya seramîkê, hûn ê azmûna desta bi materyal û pêvajoyên cihêreng bixebitin. Di sala xweya duyemîn de dest pê dike, hûn ê çar dersên laboratîfê yên bingehîn bistînin, beşdarî projeyên lêkolînê yên lîsansê yên nûjen bibin, gihîştina Mines’ dikana germ a camê ya li kampusê ji bo hilberînê dimeşe û bi şêwirmendên fakulteyê re ji nêz ve bixebite da ku ji bo projeya teza weya bilind seramîkên nû û çêtir pêşve bibin..

Seramîkên endezyariyê di van dehsalên dawî de pêşkeftinek bilez derbas kirine, hilberandina hilbijarkek berfereh ji materyalên pir jêhatî yên ku dikarin li ber cûrbecûr germahî û hawîrdoran bisekinin. Taybetmendiyên wan bi her du pêkhateya wan ve girêdayî ye, şert û mercên mîkrostruktur û karanîna – çêkirina her seramîkek li gorî pêkhateya wê ya rastîn cûda ye, mîkrosaziya an şert û mercên bikaranîna.

Pêvajoyên ziravkirinê yên ku pêkhateyên seramîk pêk tînin di şekildana taybetmendiyên xwe yên laşî yên paşîn de rolek girîng dileyzin. Mezinbûna genim rolek bingehîn dilîze, bandorê li avahiya wê ya paşîn û performansa mekanîkî dike; her belavkirina mezinahiya genim a nerêkûpêk dikare hem struktur û hem jî taybetmendiyên mekanîkî yên hilberên seramîk ên paşîn bi rengek berbiçav biguhezîne..

Boron carbide ji bo serîlêdanên seramîk ên bi stresa bilind ên wekî amûrên birrîn materyalek domdar e., dimire û zinar dikole, di warê serhişkiyê de tenê ji almasê re duyemîn. Carbide Boroni di heman demê de guheztina germî û taybetmendiyên îzolekirina elektrîkê ya hêja jî vedigire ku ew ji bo amûrên elektronîkî yên bi hêz û pêlavên berxwedêr ên ji bo kanan û alavên hilberandina mîneral dike materyalek îdeal..

Boride

Boron dikare bi girîngî aramiya germahiya bilind a oksîtên metal zêde bike. Wekî din, ev materyal di pêkhateyên matrixê yên metal de wekî qonaxek seramîkî ya bihêzker kar dike; bi taybetî seramîkên ku ji karbîd boron hatine çêkirin (BCN), karbîdîd hafnium-tantalum (HfTaC), an zirconia ji bo bikaranîna wekî sepanên parastina wear.

Seramîkên ku bor tê de hene dibe ku qels bin, dîsa jî hişkbûna wan a şkestinê ya bilind dihêle ku ew enerjiya bandorê ya mezintir bêyî ku bişkînin vedihewînin. Wekî din, van materyalan berxwedana kîmyewî ya hêja û performansa ziravbûnê pêşkêşî dike û dihêle ku ew di gelek serlêdanan de şûna metalên hişk bigirin.

Ji ber taybetmendiyên wan ên girêdana îyonî an kovalentî, piraniya seramîkên di germahiya odeyê de deformasyona plastîk nîşan nadin û ji ber vê yekê ji metalan xwedan kembûnek kêmtir in.. Lêbelê, seramîk hîn jî dikarin di germahiyên bilind de ku mekanîzmayên şikestinê ji metalan bi girîngî cûda dibin, çelên plastîk ên girîng nîşan bidin..

Seramîkên li ser bingeha boron giraniya taybetî ya kêm bi hêza mekanîkî ya bihêz re hevber dikin da ku wan ji bo karanîna di gelek sepanên cihêreng de balkêş bikin.. Berxwedana wan a cilê rê dide wan ku di medyaya ku bi leza bilind ve têne veguheztin de metalên hişk biguhezînin, zext an rêjeyên cavitation; başkirina karîgerî û domdarîya kelûpelên maden û hilberandina mîneral û her weha pergalên berhevkirina tozê ji bo derxistinê, hûrkirin, pergalên veguhestin û berhevkirina tozê. Wekî din, ev materyal dikarin pêbaweriya rûnê zêde bikin & Pîşesaziyên gaz û kîmyewî bi riya parçeyên zivirî yên strukturel ên ku bi van seramîkan têne çêkirin.