Penyelidikan Mengenai-Tindak Balas Prestasi-Bahan Seramik SiC Terikat

Jun 09, 2026 Tinggalkan pesanan

Dalam medan peralatan ultra-tinggi-seperti pengesanan inframerah, peralatan semikonduktor dan sistem kuasa nuklear, komponen struktur teras tertakluk kepada-keadaan operasi yang melampau dan kompleks jangka panjang yang melibatkan beban mekanikal, kecerunan suhu, penghantaran isyarat optik, medan elektromagnet dan sinaran berganding. Keadaan ini mengenakan keperluan yang ketat dan menuntut pada gabungan sifat mekanikal, haba, optikal dan elektrik bahan. Logam tradisional,-silikon kristal tunggal dan bahan seramik konvensional, dihadkan oleh kekurangan prestasi yang wujud, tidak lagi dapat memenuhi permintaan penggunaan peralatan-tinggi. Sebaliknya, seramik silikon karbida (RB-SiC) tindak balas, dengan ciri komprehensif yang sangat baik, telah menjadi pilihan ideal untuk bahan bersepadu-fungsi struktur dalam senario sedemikian.

2026-06-09101135505

Tindak balas-silikon karbida (RB-SiC) dihasilkan dengan mencampurkan serbuk silikon karbida dengan sumber karbon (seperti karbon hitam, grafit atau resin termoset) dalam nisbah tertentu, membentuk prabentuk berliang melalui kaedah pengacuan seperti penekan die, penekan isostatik atau tuangan gelincir. Selepas itu, dalam suasana vakum atau lengai, prabentuk dipanaskan hingga 1400 darjah –1600 darjah, menyebabkan serbuk silikon atau aloi silikon cair menjadi silikon cecair. Silikon cecair menyusup ke dalam liang prabentuk melalui daya kapilari dan bertindak balas dengan karbon dalam prabentuk untuk membentuk -SiC. -Ikatan SiC yang baru terbentuk ini dengan -zarah SiC yang asalnya terdapat dalam prabentuk, mewujudkan struktur rangka silikon karbida berterusan semasa mengisi liang, akhirnya mencapai ketumpatan penuh komponen.

Disebabkan laluan pemprosesan yang unik ini, RB-SiC mempamerkan pengecutan volum yang sangat rendah semasa pensinteran, membolehkan fabrikasi bentuk hampir-bersih-dan pengeluaran yang cekap bagi komponen struktur-skala besar, nipis-dan kompleks-berbentuk. Sementara itu, penyusupan menyeluruh silikon cecair memberikan bahan dengan ketumpatan yang sangat tinggi, menawarkan nilai kejuruteraan yang tidak boleh diganti untuk penyediaan komponen teras-tinggi seperti cermin optik kelas-meter dan bahagian ketepatan semikonduktor yang rumit.

Walau bagaimanapun, di sebalik laluan pemprosesan yang sangat baik, kehadiran silikon bebas sisa, butiran SiC kasar atau fasa silikon dan pengenalan unsur kekotoran dalam struktur mikro komponen RB-SiC boleh menjejaskan sifat mekanikal, kekonduksian terma dan kualiti kemasan optik dengan ketara. Oleh itu, mengawal struktur mikro dengan tepat untuk mengatasi kesesakan prestasi bahan dan mencapai peningkatan menyeluruh dalam sifat mekanikal, terma, optikal dan elektrik komponen RB-SiC adalah kunci untuk menyesuaikannya untuk-aplikasi peralatan canggih di bawah keadaan yang melampau seperti suhu tinggi, kakisan dan sinaran sengit.