modern bilim ve teknolojinin hızla gelişmesiyle birlikte, havacılık, enerji ve diğer alanlar, yapısal malzemelerin performansı için daha yüksek gereksinimler ortaya koymaktadır. Yüksek tokluk, aşınma direnci, korozyon direnci ve iyi termal / kimyasal stabilite ile yeni kompozit malzemelerin geliştirilmesi, malzeme araştırmalarında en önemli noktalardan biri haline gelmiştir. bunların arasında, bıyıkla sertleştirilmiş kompozit malzemeler, mükemmel özelliklerinden dolayı çok dikkat çekti.
sic bıyık “bıyıkların kralı” ününe sahiptir ve yüksek mukavemet ve yüksek elastikiyet modülü avantajlarına sahiptir. Silisyum karbür bıyık bıçağı ilavesi, kompozitlerin kırılma tokluğunu ve bükülme mukavemetini önemli ölçüde geliştirmiştir. Mükemmel bir takviye edici ve toklaştırıcı madde olarak, sıcık bıyıkla sertleştirilmiş metal bazlı, seramik bazlı ve polimer bazlı kompozit malzemeler makine, kimya, savunma, enerji, çevre koruma ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
İlk olarak, silisyum karbür bıyık doğası
sic bıyık (sic bıyık), nanometreden mikrometreye kadar değişen çapta, oldukça yönlendirilmiş tek kristal bir elyaftır. kristal yapısı elmasınkine benzer. Kristalde az miktarda kimyasal kirlilik vardır, tane sınırları yoktur ve az sayıda kristal yapı kusurları vardır. faz bileşimi homojendir. yüksek erime noktasına, düşük yoğunluğa, yüksek dayanıma, yüksek elastikiyet modülüne, düşük ısıl genleşme hızına ve aşınma direncine, korozyon direncine ve yüksek sıcaklık oksidasyon direncine sahiptir. ağırlıklı olarak yüksek sıcaklık ve yüksek dayanımlı uygulamaların gerekli olduğu sertleştirme uygulamalarında kullanılır.
İlgili göstergeler aşağıdaki tabloda gösterilmiştir:
erime noktası:> 2700 ° c
yoğunluk: 3.21 g / cm3
çekme dayanımı: 2100kg / cm2
esneklik modülü: 4.9 × 10 ^ 4kg / cm2
sic bıyık α tipi (yüz merkezli kübik yapı) type tipinde iki kristal şekle sahiptir (agon tipi her yönden type tipi α tipinden daha üstündür). şu anda, sadece β-sic bıyık endüstriyel ölçekli üretim elde etti, bu yüzden araştırma ve kullanım esas olarak β-sic bıyık.
ikincisi, silisyum karbür bıyıkların araştırılması ve uygulaması
şu anda, sic bıyık, metal bazlı, seramik bazlı ve polimer bazlı kompozit malzemeleri sertleştirmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Aşağıdaki, çeşitli alanların uygulanmasına kısa bir giriş niteliğindedir.
1. sic bıyık sertleştirilmiş metal matris kompozit
Ciddi bir arayüz hasarı ve bıyıklara zarar vermeden iyi ıslanabilirlik sağlama öncülünde, mevcut hazırlama işlemi daha olgun sicik bıyıklı sertleştirilmiş alüminyum matriks kompozitlerdir. hemen hemen tüm ticari alüminyum alaşımları sic bıyıkla döküm veya toz metalurjisi ile başarılı bir şekilde birleştirilebilir ve pratik kullanıma sokulur.
ana üreticilersic bıyıksertleştirilmiş metal matriks kompozit ürünler acmc, mitsubishi electric ve bize deniz silahları merkezidir. ürünler hafif, yüksek mukavemetli, ısı direnci, düşük termal genleşme katsayısı ve iyi gaz alma avantajlarına sahiptir. uçak derileri, uçak kanatları, dikey kuyruklar, füzeler, ultra hafif uzay teleskopları vb. gibi havacılık ve askeri alanlarda kullanılır, ayrıca otomobillerde, makinelerde ve diğer bileşenlerde ve spor ekipmanlarında da kullanılabilir.
2. sic bıyık sertleştirilmiş seramik matriks kompozit
sic bıyık sertleştirilmiş seramik malzemeler esas olarak al203, zro2, mullit seramik ve benzeridir. Kompozit teknolojisi olgunlaşmaya devam ettikçe, sicik bıyıkla sertleştirilmiş si3n4, zrb2 ve cam seramik gibi kompozit malzemeler ortaya çıkmıştır.
a. al2o3 seramik matriks kompozit
alümina seramikleri, yüksek erime noktası, yüksek sertlik, aşınma direnci ve yapısal stabilite avantajlarına sahiptir, ancak güçleri düşüktür. Bir bıyıkla sertleştirilip kuvvetlendirildikten sonra, tokluk 9mpa · m1 / 2'nin üzerine ulaşabilir ve kuvvet 600-900mpa'ya ulaşabilir.
Alümina kullanımını daha da genişletmek için silisyum karbür bıyıkların kullanımı aşınma parçalarına, kesici takımlara ve içten yanmalı motorların belirli bileşenlerine uygulanır.
aralarında, keskin bıyıklı sertleştirilmiş seramik kesici takım malzemeleri, iyi kırılma tokluğu ve ısıl şok direnci nedeniyle aletin kullanım ömrünü uzatan ve iyi kırılma tokluğu ve ısıl şok direnci nedeniyle alaşımları kesme zorluğunda mükemmel performansa sahiptir ve kesme verimi çok daha yüksektir. sıradan aletlerden daha büyük uygulama potansiyeline sahiptir.
b. zro2 seramik matriks kompozit
zirkonyum oksit seramikleri, yüksek kimyasal stabilite, yüksek erime noktası ve iyi yüksek sıcaklık iletkenliği nedeniyle refrakterler, hızlı iyon iletkenleri, yüksek sıcaklık ısıtma elemanları vb. Faz dönüşüm sertleştirme mekanizmasının yüksek sıcaklıklarda yetersiz kalması nedeniyle, yüksek sıcaklık mekanik özellikleri ciddi şekilde bozulur. sic bıyık eklenmesi elastikiyet modülünü, sertliği, yüksek sıcaklık dayanımını ve tokluğunu artırabilir, böylece uygulama aralığını genişletebilir.
şu anda, sicik bıyıkla sertleştirilmiş zro2 seramikleri, gaz türbini rotorlarına, türbin stator bıçaklarına, çeşitli seramik motor bileşenlerine, seramik aletlerine, tel çekme kalıplarına, yataklara vs. uygulanabilir ve 1350 ° c'nin üzerinde kullanılır.
c. mullit seramik matriks kompozit
mullit seramik, homojen genleşme, iyi termal şok direnci, yüksek sertlik ve düşük sıcaklık sürünme değeri avantajlarına sahiptir. yüksek kaliteli bir refrakter malzemedir, ancak tokluğu nispeten düşüktür ve bu nedenle pratik uygulamasını etkiler.
Çin Bilimler Akademisi seramik enstitüsü shanghai enstitüsünden huang zhengren, mullit'i güçlendirmek için% 30 β-sic bıyık ustası kullandı. Spinter sinterleme koşulları altında, malzeme mukavemeti, sıcak basınç 570 mpa'dan yaklaşık% 10 daha yüksektir ve kırılma tokluğu, 4.5 mpam 1/2'dir. mullit% 100'den fazla artar
d. zrb2 seramik matriks kompozit
zrb2 seramikleri, yüksek erime noktası, yüksek sertlik, mükemmel aşınma direnci ve kimyasal stabilite avantajlarına sahiptir. Tipik ultra yüksek sıcaklık seramiklerdir ve metalurji endüstrisinde, elektronik ekipmanların dökümünde ve refrakter metallerde kullanılabilirler. Düşük tokluğundan dolayı, uygulama aralığının daha da genişlemesini sınırlar. sic bıyığının zrb2 matrisine eklenmesi malzemenin tokluğunu arttırır.
Yapılan çalışmalar, silikon karbür bıyıklarının% 30'luk bir hacim oranında eklendiğinde, malzemenin tokluğunun 6.33 mpa · m 1/2 'e ulaşabileceğini göstermiştir ki bu, saf zrb2 seramiklerine göre% 71 daha yüksek ve% 33 daha yüksek sic parçacıkların sertleştirilmiş zrb2 seramik. %. sıcak bıyıklı sertleştirilmiş zrb2 seramikler, termal koruma ekipmanlarında, süpersonik havacılık araçlarının ön bölmelerinde ve roket nozulları gibi ısıya dayanıklı bileşenlerde kullanılabilir.
e. sic bıyık sertleştirilmiş silikon nitrür seramik
sic bıyık sertleştirme si3n4 seramikleri kırılma tokluğunu ve stabilitesini arttırmanın ana yollarından biridir. önceki çalışmalar, bıyık sertleştirme etkisinin sadece bıyık dispersiyonunun derecesine, bıyık büyüklüğünün ve hacim oranının yanı sıra bıyıkların konumsal ve yönelimlerine de bağlı olduğunu göstermiştir.
Araştırmacılar bıyık oryantasyonunu, incelik bıyıkların silikon nitrür esaslı kompozitlerinde incelemişlerdir. bıyıklar aynı yönde olduğunda ve bıyıklar alt tabaka arayüzüne zayıf bir şekilde bağlandığında, bu yöndeki kırılma tokluğu maksimum değere sahiptir. mukavemet ve kırılma tokluğu sırasıyla 1038 mpa ve 10.7 mpa m 1/2 idi.
Silisyum nitrür seramiklerinin mükemmel fiziksel ve mekanik özellikleri ile kimyasal özellikleri bir dizi yüksek sıcaklıkta yapısal malzemeler, takım seramik malzemeleri, aşınmaya dayanıklı seramik malzemeler ve aşınmaya dayanıklı seramik malzemeler içinde büyük pazar ve uygulama potansiyeline sahiptir. Bıyık sertleştirme araştırmalarının derinleştirilmesiyle silikon nitrür seramiklerinin aletlere, rulmanlara, motorlara, yalıtım malzemelerine vb. uygulanması daha mükemmel olacaktır.
f. cam seramik matriks kompozit
Cam seramiklere sicik bıyık eklenmesi, kolay cam oluşturmanın avantajlarını korumakla kalmaz, aynı zamanda malzemenin sağlamlığını ve tokluğunu iki kattan fazla arttırır.
örneğin, sicik bıyık sertleştirilmiş ve güçlendirilmiş biyoaktif cam-seramik kompozitleri, 4,2 mpa · m 1/2 'lik bir tokluğa, 460 mpa' ya kadar bir kuvvet ve sicinin toksik olmadığı için 24.7 'ye kadar olan bir weibull katsayısına sahiptir bıyık ve biyo cam seramiklerin biyolojik etkinliği. malzeme, insan vücudunun bükülme mukavemetine eşdeğer bir stres altında 50 yıldan daha uzun ömürlüdür ve en uzun ömürlü biyo-seramik malzemedir. Yapay dişler ve kemik tamir malzemeleri ile kemik ve eklem gibi kemiklerin hazırlanmasında kullanılabilir. doku mühendisliği iskele malzemesi.
3. sic bıyık sertleştirilmiş polimer kompozit
Polimer malzemeler için sertleştirici ve takviye edici bir ajan olarak, sic bıyık eritici viskozitesini arttırmaz, fakat aynı zamanda malzemenin tokluğunu ve uzamasını önemli ölçüde geliştirir. Karmaşık şekilli, yüksek hassasiyetli ve yüksek yüzey kaplamalı parçalar hazırlamak için kullanılabilir.
Yapılan çalışmalar, sic bıyıklı bıçağın pvc'de% 5'lik bir kütle fraksiyonuna eklenmesinin, malzemenin tokluğunu% 50 ve uzamayı dört kattan fazla artırabildiğini göstermiştir. bu nedenle, sicik bıyık, jet motoru yağ tankı kanatları, helikopter pervaneleri, uçak ve otomotiv bileşenleri gibi mükemmel özelliklere sahip kompozit malzemeler üretmek için pvc gibi polimerlerle birleştirilir.
Türkçe
English
français
Deutsch
русский
italiano
español
português
日本語
한국의
8620-87226359,8620-87748917
