သန့်စင်မှုမြင့်မားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကြွေထည်ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာများတွင် တိုးတက်မှုများ

၎င်းတို့၏ ထူးခြားသော အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း၊ ဓာတုတည်ငြိမ်မှုနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာခိုင်ခံ့မှုကြောင့် မြင့်မားသောသန့်စင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ကြွေထည်များသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ အာကာသနှင့် ဓာတုဗေဒလုပ်ငန်းများတွင် အရေးကြီးသော အစိတ်အပိုင်းများအတွက် စံပြပစ္စည်းများအဖြစ် ပေါ်ထွက်လာခဲ့သည်။ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်၊ ညစ်ညမ်းမှုနည်းသော ကြွေထည်ပစ္စည်းများအတွက် တိုးမြင့်လာသော ဝယ်လိုအားနှင့်အတူ၊ မြင့်မားသောသန့်စင်သော SiC ကြွေထည်များအတွက် ထိရောက်ပြီး တိုးချဲ့နိုင်သော ပြင်ဆင်မှုနည်းပညာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် ကမ္ဘာလုံးဆိုင်ရာ သုတေသနအာရုံစိုက်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ ဤစာတမ်းသည် recrystallization sintering၊ pressureless sintering (PS)၊ hot pressing (HP)၊ spark plasma sintering (SPS) နှင့် additive manufacturing (AM) အပါအဝင် မြင့်မားသောသန့်စင်သော SiC ကြွေထည်များအတွက် လက်ရှိအဓိကပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းများကို စနစ်တကျ ပြန်လည်သုံးသပ်ပြီး sintering ယန္တရားများ၊ အဓိက parameters များ၊ ပစ္စည်းဂုဏ်သတ္တိများနှင့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုစီ၏ လက်ရှိစိန်ခေါ်မှုများကို ဆွေးနွေးခြင်းအပေါ် အလေးပေးဖော်ပြထားသည်။

စစ်ဘက်နှင့် အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်များတွင် SiC ကြွေထည်များ အသုံးချမှု

လက်ရှိတွင်၊ မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများကို ဆီလီကွန်ဝေဖာထုတ်လုပ်သည့်စက်ကိရိယာများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြပြီး အောက်ဆီဒေးရှင်း၊ လစ်သိုဂရပ်ဖီ၊ ထွင်းထုခြင်းနှင့် အိုင်းယွန်းထည့်သွင်းခြင်းကဲ့သို့သော အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်များတွင် ပါဝင်ပါသည်။ ဝေဖာနည်းပညာတိုးတက်မှုနှင့်အတူ ဝေဖာအရွယ်အစားများတိုးမြှင့်ခြင်းသည် သိသာထင်ရှားသောလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်လာပါသည်။ လက်ရှိအဓိကဝေဖာအရွယ်အစားမှာ ၃၀၀ မီလီမီတာဖြစ်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ထုတ်လုပ်မှုစွမ်းရည်အကြား ကောင်းမွန်သောဟန်ချက်ညီမှုကို ရရှိစေပါသည်။ သို့သော်၊ Moore's Law အရ ၄၅၀ မီလီမီတာဝေဖာများကို အစုလိုက်အပြုံလိုက်ထုတ်လုပ်မှုသည် အစီအစဉ်တွင်ရှိနှင့်ပြီးဖြစ်သည်။ ဝေဖာကြီးများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ကောက်ကွေးခြင်းနှင့် ပုံပျက်ခြင်းကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေရန် ပိုမိုမြင့်မားသောဖွဲ့စည်းပုံအစွမ်းသတ္တိ လိုအပ်ပြီး အရွယ်အစားကြီးမားသော၊ မြင့်မားသောအစွမ်းသတ္တိ၊ မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် ကြီးထွားလာသောဝယ်လိုအားကို ပိုမိုမောင်းနှင်ပါသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ မှိုမလိုအပ်သော မြန်ဆန်သောပုံစံငယ်နည်းပညာတစ်ခုအနေဖြင့် ဖြည့်စွက်ထုတ်လုပ်မှု (3D printing) သည် ၎င်း၏အလွှာလိုက်တည်ဆောက်ပုံနှင့် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ဒီဇိုင်းစွမ်းရည်များကြောင့် ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံရှိသော SiC ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများ ထုတ်လုပ်ရာတွင် ကြီးမားသောအလားအလာကို ပြသခဲ့ပြီး ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အာရုံစိုက်မှုကို ဆွဲဆောင်ခဲ့သည်။

ဤစာတမ်းသည် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ကြွေထည်များအတွက် ကိုယ်စားပြုပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းငါးခုဖြစ်သည့် recrystallization sintering၊ pressureless sintering၊ hot pressing၊ spark plasma sintering နှင့် additive manufacturing တို့ကို စနစ်တကျ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့၏ sintering ယန္တရားများ၊ လုပ်ငန်းစဉ်အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းဗျူဟာများ၊ ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်လက္ခဏာများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုအလားအလာများကို အာရုံစိုက်မည်ဖြစ်သည်။

သန့်စင်မှုမြင့်မားသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် ကုန်ကြမ်းလိုအပ်ချက်များ

I. ပြန်လည်ပုံဆောင်ခဲများ ပေါင်းစပ်ခြင်း

Recrystallized silicon carbide (RSiC) သည် ၂၁၀၀-၂၅၀၀°C မြင့်မားသော အပူချိန်တွင် sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများမပါဘဲ ပြင်ဆင်ထားသော မြင့်မားသော သန့်ရှင်းသည့် SiC ပစ္စည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ Fredriksson သည် ၁၉ ရာစုနှောင်းပိုင်းတွင် recrystallization ဖြစ်စဉ်ကို ပထမဆုံးရှာဖွေတွေ့ရှိပြီးကတည်းက RSiC သည် ၎င်း၏ သန့်ရှင်းသော အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်များနှင့် ဖန်အဆင့်များနှင့် မသန့်စင်မှုများ မရှိခြင်းကြောင့် သိသာထင်ရှားသော အာရုံစိုက်မှုကို ရရှိခဲ့သည်။ မြင့်မားသော အပူချိန်များတွင် SiC သည် အငွေ့ဖိအား အတော်လေးမြင့်မားပြီး ၎င်း၏ sintering ယန္တရားတွင် အဓိကအားဖြင့် အငွေ့ပျံခြင်း-ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ် ပါဝင်သည်- အမှုန်အမွှားငယ်များသည် အငွေ့ပျံပြီး ပိုကြီးသော အမှုန်အမွှားများ၏ မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် ပြန်လည်စုပုံလာပြီး လည်ပင်းကြီးထွားမှုနှင့် အမှုန်အမွှားများအကြား တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသောကြောင့် ပစ္စည်းခိုင်ခံ့မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။

၁၉၉၀ ခုနှစ်တွင် Kriegsmann သည် ၂၂၀၀°C တွင် slip casting ကို အသုံးပြု၍ သိပ်သည်းဆ ၇၉.၁% ဖြင့် RSiC ကို ပြင်ဆင်ခဲ့ပြီး၊ cross-section တွင် ကြမ်းတမ်းသော အမှုန်အမွှားများနှင့် အပေါက်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြသထားသည်။ ထို့နောက်တွင် Yi နှင့် အဖွဲ့သည် အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်များကို ပြင်ဆင်ရန် gel casting ကို အသုံးပြု၍ ၂၄၅၀°C တွင် sinter လုပ်ခဲ့ပြီး 2.53 g/cm³ အစုအဝေးသိပ်သည်းဆနှင့် 55.4 MPa ကွေးညွှတ်နိုင်သော RSiC ကြွေထည်များကို ရရှိခဲ့သည်။

RSiC ရဲ့ SEM ကျိုးပဲ့မှု မျက်နှာပြင်

သိပ်သည်းဆ SiC နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက RSiC သည် သိပ်သည်းဆနည်းသည် (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 2.5 g/cm³) နှင့် ပွင့်လင်းသော porosity 20% ခန့်ရှိပြီး မြင့်မားသောအစွမ်းသတ္တိအသုံးချမှုများတွင် ၎င်း၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် RSiC ၏ သိပ်သည်းဆနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ တိုးတက်ကောင်းမွန်လာစေရန်သည် အဓိကသုတေသနအာရုံစိုက်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ Sung နှင့်အဖွဲ့သည် ကာဗွန်/β-SiC ရောနှောထားသော compacts များထဲသို့ အရည်ပျော်ဆီလီကွန်ကို ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်ပြီး 2200°C တွင် ပြန်လည်ပုံဆောင်ခဲခြင်းပြုလုပ်ရန် အဆိုပြုခဲ့ပြီး α-SiC ကြမ်းတမ်းသောအမှုန်များဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသော ကွန်ရက်ဖွဲ့စည်းပုံကို အောင်မြင်စွာတည်ဆောက်ခဲ့သည်။ ရလဒ် RSiC သည် သိပ်သည်းဆ 2.7 g/cm³ နှင့် ကွေးညွှတ်နိုင်စွမ်း 134 MPa ရရှိခဲ့ပြီး မြင့်မားသောအပူချိန်များတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာတည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။

သိပ်သည်းဆကို ပိုမိုမြှင့်တင်ရန်အတွက် Guo နှင့်အဖွဲ့သည် RSiC ၏ ကုသမှုများစွာအတွက် polymer infiltration and pyrolysis (PIP) နည်းပညာကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ PCS/xylene solution များနှင့် SiC/PCS/xylene slurries များကို infiltrants အဖြစ်အသုံးပြုခြင်းဖြင့် PIP cycle ၃-၆ ကြိမ်အပြီးတွင် RSiC ၏သိပ်သည်းဆသည် ၎င်း၏ flexural strength နှင့်အတူ (2.90 g/cm³ အထိ) သိသိသာသာ တိုးတက်လာခဲ့သည်။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းတို့သည် PIP နှင့် recrystallization ပေါင်းစပ်ထားသော cyclic strategy တစ်ခုကို အဆိုပြုခဲ့သည်- 1400°C တွင် pyrolysis နှင့် 2400°C တွင် recrystallization ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် အမှုန်ပိတ်ဆို့မှုများကို ထိရောက်စွာ ရှင်းလင်းပြီး porosity ကို လျှော့ချပေးသည်။ နောက်ဆုံး RSiC ပစ္စည်းသည် သိပ်သည်းဆ 2.99 g/cm³ နှင့် flexural strength 162.3 MPa ရရှိခဲ့ပြီး ထူးချွန်သော ပြည့်စုံသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပြသခဲ့သည်။

ပိုလီမာစိမ့်ဝင်ခြင်းနှင့် pyrolysis (PIP)-recrystallization သံသရာများပြီးနောက် ඔප දැමීම RSiC ၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံ ဆင့်ကဲဖြစ်စဉ်၏ SEM ပုံများ- ကနဦး RSiC (A)၊ ပထမ PIP-recrystallization သံသရာပြီးနောက် (B) နှင့် တတိယသံသရာပြီးနောက် (C)

II. ဖိအားမဲ့ sintering

ဖိအားမဲ့ sintered silicon carbide (SiC) ကြွေထည်များကို ယေဘုယျအားဖြင့် မြင့်မားသောသန့်စင်ပြီး အလွန်သေးငယ်သော SiC အမှုန့်ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ် အသုံးပြု၍ sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းအနည်းငယ်ထည့်သွင်းကာ inert atmosphere သို့မဟုတ် vacuum တွင် 1800–2150°C တွင် sintering ပြုလုပ်လေ့ရှိသည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အရွယ်အစားကြီးမားသောနှင့် ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံရှိသော ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ သို့သော် SiC သည် အဓိကအားဖြင့် covalent ဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသောကြောင့် ၎င်း၏ self-diffusion coefficient သည် အလွန်နိမ့်သောကြောင့် sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများမပါဘဲ သိပ်သည်းဆကို ခက်ခဲစေသည်။

sintering ယန္တရားအပေါ်အခြေခံ၍ ဖိအားမဲ့ sintering ကို အမျိုးအစားနှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်- ဖိအားမဲ့ အရည်အဆင့် sintering (PLS-SiC) နှင့် ဖိအားမဲ့ အစိုင်အခဲအခြေအနေ sintering (PSS-SiC)။

၁.၁ PLS-SiC (အရည်အဆင့် ပေါင်းခံခြင်း)

PLS-SiC ကို အရည်အဆင့်ဖွဲ့စည်းရန် eutectic sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများ (Al₂O₃၊ CaO၊ MgO၊ TiO₂ နှင့် ရှားပါးဒြပ်စင်အောက်ဆိုဒ်များ RE₂O₃ ကဲ့သို့) 10 wt.% ခန့်ထည့်ခြင်းဖြင့် ပုံမှန်အားဖြင့် 2000°C အောက်တွင် sinter လုပ်လေ့ရှိပြီး အမှုန်အမွှားများ ပြန်လည်စီစဉ်ခြင်းနှင့် အစုလိုက်အပြုံလိုက်လွှဲပြောင်းခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးကာ သိပ်သည်းဆကို ရရှိစေပါသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး SiC ကြွေထည်များအတွက် သင့်လျော်သော်လည်း အရည်အဆင့် sintering မှတစ်ဆင့် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ရရှိသည့် အစီရင်ခံစာများ မရှိပါ။

၁.၂ PSS-SiC (အစိုင်အခဲအခြေအနေ ပေါင်းခံခြင်း)

PSS-SiC တွင် 2000°C အထက် အပူချိန်များတွင် 1 wt.% ခန့် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများဖြင့် အစိုင်အခဲအခြေအနေသိပ်သည်းဆကို ပြုလုပ်ခြင်း ပါဝင်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် မျက်နှာပြင်စွမ်းအင်ကို လျှော့ချပြီး သိပ်သည်းဆကို ရရှိစေရန်အတွက် အပူချိန်မြင့်မားခြင်းကြောင့် မောင်းနှင်သော အက်တမ်ပျံ့နှံ့မှုနှင့် အမှုန်အမွှားပြန်လည်စီစဉ်ခြင်းအပေါ် အဓိကမှီခိုနေရသည်။ BC (ဘိုရွန်-ကာဗွန်) စနစ်သည် အသုံးများသော ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းပေါင်းစပ်မှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး အမှုန်အမွှားနယ်နိမိတ်စွမ်းအင်ကို လျှော့ချနိုင်ပြီး SiC မျက်နှာပြင်မှ SiO₂ ကို ဖယ်ရှားနိုင်သည်။ သို့သော် ရိုးရာ BC ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများသည် မကြာခဏ ကျန်ရှိနေသော မသန့်စင်မှုများကို မိတ်ဆက်ပေးလေ့ရှိပြီး SiC သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှုကို လျော့ကျစေသည်။

ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းပါဝင်မှု (B 0.4 wt.%၊ C 1.8 wt.%) ကို ထိန်းချုပ်ပြီး 2150°C တွင် 0.5 နာရီကြာ sintering လုပ်ခြင်းဖြင့် 99.6 wt.% သန့်စင်ပြီး 98.4% ဆွေမျိုးသိပ်သည်းဆရှိသော မြင့်မားသောသန့်စင်သည့် SiC ကြွေထည်များကို ရရှိခဲ့သည်။ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံတွင် ကော်လံပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော အစေ့များ (အချို့မှာ အရှည် 450 µm ထက်ကျော်လွန်)၊ အစေ့နယ်နိမိတ်တွင် အပေါက်ငယ်များနှင့် အစေ့များအတွင်းတွင် ဂရပ်ဖိုက်အမှုန်များပါရှိသည်။ ကြွေထည်များသည် အခန်းအပူချိန်မှ 600°C အထိ ကွေးညွှတ်အား 443 ± 27 MPa၊ elastic modulus 420 ± 1 GPa နှင့် အပူချဲ့ထွင်မှုကိန်းဂဏန်း 3.84 × 10⁻⁶ K⁻¹ တို့ကို ပြသခဲ့ပြီး အခန်းအပူချိန်မှ 600°C အထိ ಒಟ್ಟಾರೆစွမ်းဆောင်ရည် အလွန်ကောင်းမွန်ကြောင်း ပြသနေသည်။

PSS-SiC ၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံ- (က) ඔප දැමීමීමနှင့် NaOH ထွင်းထုပြီးနောက် SEM ပုံရိပ်၊ (BD) ඔප දැමී ... BSD ပုံရိပ်များ

III။ ပူပြင်းစွာဖိသိပ်ခြင်း

အပူပေးဖိခြင်း (HP) sintering သည် အပူချိန်မြင့်မားပြီး ဖိအားမြင့်မားသောအခြေအနေများအောက်တွင် အမှုန့်ပစ္စည်းများကို အပူနှင့် တစ်ဖက်တစ်ချက်ဖိအားကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း သက်ရောက်စေသော သိပ်သည်းဆနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဖိအားမြင့်မားခြင်းသည် အပေါက်များဖွဲ့စည်းခြင်းကို သိသိသာသာတားဆီးပေးပြီး အမှုန်ကြီးထွားမှုကို ကန့်သတ်ထားပြီး အပူချိန်မြင့်မားခြင်းသည် အမှုန်ပေါင်းစပ်မှုနှင့် သိပ်သည်းသောဖွဲ့စည်းပုံများဖွဲ့စည်းခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးပြီး နောက်ဆုံးတွင် သိပ်သည်းဆမြင့်မားပြီး သန့်ရှင်းသော SiC ကြွေထည်များကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။ ဖိခြင်း၏ ဦးတည်ချက်သဘောသဘာဝကြောင့် ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် အမှုန်အမွှားများ anisotropy ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာနှင့် ဟောင်းနွမ်းမှုဂုဏ်သတ္တိများကို ထိခိုက်စေပါသည်။

သန့်စင်သော SiC ကြွေထည်များကို ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများမပါဘဲ သိပ်သည်းစေရန် ခက်ခဲသောကြောင့် အလွန်မြင့်မားသောဖိအားဖြင့် sintering ပြုလုပ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ Nadeau နှင့်အဖွဲ့သည် 2500°C နှင့် 5000 MPa တွင် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများမပါဘဲ အပြည့်အဝသိပ်သည်းသော SiC ကို အောင်မြင်စွာပြင်ဆင်နိုင်ခဲ့သည်။ Sun နှင့်အဖွဲ့သည် 25 GPa နှင့် 1400°C တွင် 41.5 GPa အထိ Vickers မာကျောမှုရှိသော β-SiC အစုအဝေးပစ္စည်းများကို ရရှိခဲ့သည်။ 4 GPa ဖိအားကို အသုံးပြု၍ ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 98% နှင့် 99% ဆွေမျိုးသိပ်သည်းဆ၊ 35 GPa မာကျောမှုနှင့် 450 GPa elastic modulus ရှိသော SiC ကြွေထည်များကို 1500°C နှင့် 1900°C တွင် ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ 5 GPa နှင့် 1500°C တွင် မိုက်ခရွန်အရွယ် SiC အမှုန့်ကို sintering ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် မာကျောမှု 31.3 GPa နှင့် ဆွေမျိုးသိပ်သည်းဆ 98.4% ရှိသော ကြွေထည်များကို ရရှိခဲ့သည်။

ဤရလဒ်များသည် အလွန်မြင့်မားသောဖိအားသည် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းမပါဘဲ သိပ်သည်းဆကို ရရှိနိုင်ကြောင်း ပြသနေသော်လည်း၊ လိုအပ်သောပစ္စည်းကိရိယာများ၏ ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ်မြင့်မားမှုသည် စက်မှုလုပ်ငန်းအသုံးချမှုများကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ထို့ကြောင့်၊ လက်တွေ့ပြင်ဆင်မှုတွင်၊ trace additives သို့မဟုတ် powder granulation ကို sintering မောင်းနှင်အားကို မြှင့်တင်ရန် မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

၄ wt.% ဖီနောလစ်ရေဇင်ကို ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းအဖြစ်ထည့်ပြီး ၂၃၅၀°C နှင့် ၅၀ MPa တွင် sintering လုပ်ခြင်းဖြင့် သိပ်သည်းဆ ၉၂% နှင့် သန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု ၉၉.၉၉၈% ရှိသော SiC ကြွေထည်များကို ရရှိခဲ့သည်။ ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းပမာဏနည်းခြင်း (ဘိုရစ်အက်ဆစ်နှင့် D-fructose) နှင့် ၂၀၅၀°C နှင့် ၄၀ MPa တွင် sintering လုပ်ခြင်းဖြင့် ဆွေမျိုးသိပ်သည်းဆ >၉၉.၅% နှင့် ကျန်ရှိသော B ပါဝင်မှု ၅၅၆ ppm သာရှိသော မြင့်မားသောသန့်ရှင်းစင်ကြယ်မှု SiC ကို ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ SEM ပုံများအရ ဖိအားမဲ့ sintered နမူနာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အပူပေးထားသော နမူနာများတွင် အမှုန်အမွှားငယ်များ၊ အပေါက်နည်းပါးခြင်းနှင့် သိပ်သည်းဆမြင့်မားခြင်းတို့ကို တွေ့ရှိရသည်။ ကွေးညွှတ်အားသည် ၄၅၃.၇ ± ၄၄.၉ MPa ဖြစ်ပြီး elastic modulus သည် ၄၄၄.၃ ± ၁.၁ GPa အထိ ရောက်ရှိခဲ့သည်။

၁၉၀၀°C တွင် ထိန်းထားချိန်ကို တိုးချဲ့ခြင်းဖြင့် အမှုန်အရွယ်အစားသည် 1.5 μm မှ 1.8 μm အထိ တိုးလာပြီး အပူစီးကူးနိုင်စွမ်းမှာ 155 မှ 167 W·m⁻¹·K⁻¹ အထိ တိုးတက်လာခဲ့ပြီး၊ တစ်ချိန်တည်းမှာပင် ပလာစမာချေးခံနိုင်ရည်ကိုလည်း မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

၁၈၅၀°C နှင့် ၃၀ MPa အခြေအနေအောက်တွင်၊ granular နှင့် annealed SiC အမှုန့်များကို အပူပေးဖိခြင်းနှင့် လျင်မြန်စွာ အပူပေးဖိခြင်းဖြင့် မည်သည့်ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းမှမပါဘဲ အပြည့်အဝသိပ်သည်းသော β-SiC ကြွေထည်များကို ရရှိစေခဲ့ပြီး သိပ်သည်းဆ ၃.၂ g/cm³ နှင့် ရိုးရာလုပ်ငန်းစဉ်များထက် ၁၅၀–၂၀၀°C နိမ့်သော sintering အပူချိန်ရှိသည်။ ကြွေထည်များသည် မာကျောမှု ၂၇၂၉ GPa၊ ကျိုးပဲ့ခံနိုင်ရည် ၅.၂၅–၅.၃၀ MPa·m^1/2 နှင့် creep resistance အလွန်ကောင်းမွန်သည် (၁၄၀၀°C/၁၄၅၀°C နှင့် ၁၀၀ MPa တွင် creep rates ၉.၉ × ၁၀⁻¹⁰ s⁻¹ နှင့် ၃.၈ × ၁၀⁻⁹ s⁻¹) ကို ပြသခဲ့သည်။

(က) ඔප දැමීම မျက်နှာပြင်၏ SEM ပုံ၊ (ခ) ඔප දැමීම မျက်နှာပြင်၏ SEM ပုံ၊ (ဂ၊ ဃ) ඔප දැමීම မျက်နှာပြင်၏ BSD ပုံ

piezoelectric ကြွေထည်များအတွက် 3D ပုံနှိပ်ခြင်းသုတေသနတွင်၊ ဖွဲ့စည်းမှုနှင့် စွမ်းဆောင်ရည်ကို လွှမ်းမိုးသော အဓိကအချက်အနေဖြင့် ကြွေရည်အရည်သည် ပြည်တွင်းနှင့် နိုင်ငံတကာတွင် အဓိကအာရုံစိုက်မှုတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ လက်ရှိလေ့လာမှုများအရ အမှုန့်အမှုန်အရွယ်အစား၊ အရည်အရည် viscosity နှင့် အစိုင်အခဲပါဝင်မှုကဲ့သို့သော parameters များသည် နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်၏ ဖွဲ့စည်းမှုအရည်အသွေးနှင့် piezoelectric ဂုဏ်သတ္တိများကို သိသိသာသာ သက်ရောက်မှုရှိကြောင်း ယေဘုယျအားဖြင့် ဖော်ပြသည်။

သုတေသနပြုချက်များအရ micron-၊ submicron- နှင့် nano-size barium titanate အမှုန့်များကို အသုံးပြု၍ ပြင်ဆင်ထားသော ကြွေအရည်များသည် stereolithography (ဥပမာ LCD-SLA) လုပ်ငန်းစဉ်များတွင် သိသာထင်ရှားသော ကွာခြားချက်များကို ပြသကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ အမှုန်အရွယ်အစား လျော့ကျလာသည်နှင့်အမျှ အရည်၏ viscosity သည် သိသိသာသာ မြင့်တက်လာပြီး nano-size အမှုန့်များသည် ဘီလီယံနှင့်ချီသော mPas·s အထိ ရောက်ရှိသော viscosities ရှိသော အရည်များကို ထုတ်လုပ်သည်။ micron-size အမှုန့်များပါသော အရည်များသည် ပုံနှိပ်စဉ်အတွင်း အက်ကွဲခြင်းနှင့် ကွာကျခြင်းတို့ကို ခံရလေ့ရှိပြီး submicron နှင့် nano-size အမှုန့်များသည် ပိုမိုတည်ငြိမ်သော ဖွဲ့စည်းမှုအပြုအမူကို ပြသသည်။ အပူချိန်မြင့်မားစွာ sintering ပြုလုပ်ပြီးနောက်၊ ရရှိလာသော ကြွေနမူနာများသည် သိပ်သည်းဆ 5.44 g/cm³၊ piezoelectric coefficient (d₃₃) ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 200 pC/N နှင့် loss factor နည်းပါးခြင်းကြောင့် electromechanical response ဂုဏ်သတ္တိများကို ကောင်းမွန်သော ပြသထားသည်။

ထို့အပြင်၊ မိုက်ခရို-စတီရီယိုလစ်သိုဂရပ်ဖီ လုပ်ငန်းစဉ်များတွင်၊ PZT အမျိုးအစား အရည်ပျော်ပစ္စည်းများ (ဥပမာ၊ 75 wt.%) ၏ အစိုင်အခဲပါဝင်မှုကို ချိန်ညှိခြင်းဖြင့် သိပ်သည်းဆ 7.35 g/cm³ ရှိသော sintered bodies များကို ရရှိစေခဲ့ပြီး poling electric fields များအောက်တွင် 600 pC/N အထိ piezoelectric constant ကို ရရှိခဲ့သည်။ မိုက်ခရိုစကေးပုံပျက်ယွင်းမှုလျော်ကြေးပေးခြင်းဆိုင်ရာ သုတေသနသည် ဖွဲ့စည်းမှုတိကျမှုကို သိသိသာသာတိုးတက်စေပြီး ဂျီဩမေတြီတိကျမှုကို 80% အထိ မြှင့်တင်ပေးခဲ့သည်။

PMN-PT piezoelectric ceramics ဆိုင်ရာ နောက်ထပ်လေ့လာမှုတစ်ခုအရ အစိုင်အခဲပါဝင်မှုသည် ကြွေထည်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို အရေးပါစွာ လွှမ်းမိုးကြောင်း ဖော်ပြသည်။ အစိုင်အခဲပါဝင်မှု 80 wt.% တွင် ဘေးထွက်ပစ္စည်းများသည် ကြွေထည်များတွင် အလွယ်တကူ ပေါ်လာသည်။ အစိုင်အခဲပါဝင်မှု 82 wt.% နှင့်အထက်သို့ မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ဘေးထွက်ပစ္စည်းများ တဖြည်းဖြည်း ပျောက်ကွယ်သွားပြီး ကြွေထည်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ပိုမိုသန့်စင်လာပြီး စွမ်းဆောင်ရည် သိသိသာသာ တိုးတက်လာခဲ့သည်။ 82 wt.% တွင် ကြွေထည်များသည် အကောင်းဆုံး လျှပ်စစ်ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသခဲ့သည်- piezoelectric constant 730 pC/N၊ relative permittivity 7226 နှင့် dielectric loss 0.07 သာရှိသည်။

အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့်၊ ကြွေအရည်များ၏ အမှုန်အရွယ်အစား၊ အစိုင်အခဲပါဝင်မှုနှင့် rheological ဂုဏ်သတ္တိများသည် ပုံနှိပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်၏ တည်ငြိမ်မှုနှင့် တိကျမှုကိုသာမက sintered bodies များ၏ သိပ်သည်းဆနှင့် piezoelectric response ကို တိုက်ရိုက်ဆုံးဖြတ်ပေးပြီး မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော 3D-printed piezoelectric ceramics များရရှိရန် အဓိက parameters များဖြစ်စေသည်။

BT/UV နမူနာများ၏ LCD-SLA 3D ပုံနှိပ်ခြင်း၏ အဓိကလုပ်ငန်းစဉ်

အစိုင်အခဲပါဝင်မှု မတူညီသော PMN-PT ကြွေထည်များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများ

IV. Spark Plasma Sintering

Spark plasma sintering (SPS) သည် အမှုန့်များတွင် တစ်ပြိုင်နက်တည်း လျှပ်စီးကြောင်းနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိအားကို အသုံးပြု၍ လျင်မြန်စွာ သိပ်သည်းဆရရှိစေသည့် အဆင့်မြင့် sintering နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်တွင် လျှပ်စီးကြောင်းသည် မှိုနှင့် အမှုန့်ကို တိုက်ရိုက်အပူပေးပြီး Joule အပူနှင့် ပလာစမာကို ထုတ်ပေးကာ အချိန်တိုအတွင်း (ပုံမှန်အားဖြင့် မိနစ် ၁၀ အတွင်း) ထိရောက်စွာ sintering ဖြစ်စေသည်။ လျင်မြန်စွာ အပူပေးခြင်းသည် မျက်နှာပြင်ပျံ့နှံ့မှုကို မြှင့်တင်ပေးပြီး spark discharge သည် အမှုန့်မျက်နှာပြင်မှ စုပ်ယူထားသော ဓာတ်ငွေ့များနှင့် အောက်ဆိုဒ်အလွှာများကို ဖယ်ရှားပေးပြီး sintering စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေသည်။ လျှပ်စစ်သံလိုက်စက်ကွင်းများမှ ဖြစ်ပေါ်လာသော electromigration effect သည် အက်တမ်ပျံ့နှံ့မှုကိုလည်း မြှင့်တင်ပေးသည်။

ရိုးရာအပူပေးဖိခြင်းနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက SPS သည် ပိုမိုတိုက်ရိုက်အပူပေးမှုကို အသုံးပြုပြီး အပူချိန်နိမ့်သောအခါ သိပ်သည်းဆကို ဖြစ်စေပြီး စပါးစေ့ကြီးထွားမှုကို ထိရောက်စွာ ဟန့်တားပေးကာ သေးငယ်ပြီး တသမတ်တည်းရှိသော အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံများ ရရှိစေပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်-

• ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများမပါဘဲ၊ SiC အမှုန့်ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ်အသုံးပြု၍ 2100°C နှင့် 70 MPa တွင် မိနစ် 30 ကြာ sintering လုပ်ခြင်းဖြင့် 98% ဆွေမျိုးသိပ်သည်းဆရှိသော နမူနာများကို ရရှိခဲ့သည်။
• ၁၇၀၀°C နှင့် ၄၀ MPa တွင် ၁၀ မိနစ်ကြာ အပူပေးခြင်းဖြင့် သိပ်သည်းဆ ၉၈% နှင့် အမှုန်အရွယ်အစား ၃၀-၅၀ nm သာရှိသော cubic SiC ကို ထုတ်လုပ်ပေးပါသည်။
• 80 µm granular SiC အမှုန့်ကို အသုံးပြု၍ 1860°C နှင့် 50 MPa တွင် 5 မိနစ်ကြာ sintering ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် 98.5% relative density၊ 28.5 GPa ၏ Vickers microhardness၊ 395 MPa ၏ flexural strength နှင့် 4.5 MPa·m^1/2 ၏ fracture toughness ရှိသော high-performance SiC ကြွေထည်များကို ရရှိခဲ့သည်။

အဏုဇီဝဖွဲ့စည်းပုံဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအရ မီးပူတိုက်သည့် အပူချိန် ၁၆၀၀°C မှ ၁၈၆၀°C အထိ မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ပစ္စည်း၏ porosity သည် သိသိသာသာ လျော့ကျသွားပြီး မြင့်မားသော အပူချိန်များတွင် အပြည့်အဝ သိပ်သည်းဆသို့ နီးကပ်လာကြောင်း ပြသခဲ့သည်။

SiC ကြွေထည်များ၏ အဏုကြည့်ဖွဲ့စည်းပုံမှာ အပူချိန်အမျိုးမျိုးတွင် sintered လုပ်ထားသည်- (A) 1600°C၊ (B) 1700°C၊ (C) 1790°C နှင့် (D) 1860°C

V. ဖြည့်စွက်ထုတ်လုပ်မှု

ဖြည့်စွက်ထုတ်လုပ်မှု (AM) သည် ၎င်း၏ အလွှာလိုက်တည်ဆောက်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ကြောင့် ရှုပ်ထွေးသော ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရာတွင် ကြီးမားသော အလားအလာကို မကြာသေးမီက ပြသခဲ့သည်။ SiC ကြွေထည်များအတွက်၊ binder jetting (BJ)၊ 3DP၊ selective laser sintering (SLS)၊ direct ink writing (DIW) နှင့် stereolithography (SL, DLP) အပါအဝင် AM နည်းပညာများစွာကို တီထွင်ခဲ့ကြသည်။ သို့သော်၊ 3DP နှင့် DIW တွင် တိကျမှုနည်းပါးပြီး SLS သည် အပူဖိစီးမှုနှင့် အက်ကွဲကြောင်းများကို ဖြစ်ပေါ်စေတတ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ BJ နှင့် SL တို့သည် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၊ မြင့်မားသောတိကျမှုရှိသော ရှုပ်ထွေးသော ကြွေထည်များထုတ်လုပ်ရာတွင် အားသာချက်များ ပိုမိုပေးစွမ်းသည်။

1. ဘိုင်ဒါဂျက် (BJ)

BJ နည်းပညာတွင် binder ကို bond powder အဖြစ် အလွှာလိုက် ဖြန်းပြီးနောက် debinding နှင့် sintering ပြုလုပ်ခြင်းဖြင့် နောက်ဆုံးကြွေထည်ထုတ်ကုန်ကို ရရှိစေပါသည်။ BJ ကို chemical vapor infiltration (CVI) နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိပြီး အပြည့်အဝ ပုံဆောင်ခဲဖြစ်သော SiC ကြွေထည်များကို အောင်မြင်စွာ ပြင်ဆင်နိုင်ခဲ့ပါသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-

① BJ ကို အသုံးပြု၍ SiC ကြွေထည် အစိမ်းရောင် ကိုယ်ထည်များကို ဖွဲ့စည်းခြင်း။
② 1000°C နှင့် 200 Torr တွင် CVI မှတစ်ဆင့် သိပ်သည်းစေခြင်း။
၃ နောက်ဆုံး SiC ကြွေထည်သည် သိပ်သည်းဆ 2.95 g/cm³၊ အပူစီးကူးနိုင်စွမ်း 37 W/m·K နှင့် ကွေးညွှတ်နိုင်စွမ်း 297 MPa ရှိသည်။

ကော်ဂျက် (BJ) ပုံနှိပ်ခြင်း၏ ပုံကြမ်း။ (က) ကွန်ပျူတာအကူအညီဖြင့် ဒီဇိုင်း (CAD) မော်ဒယ်၊ (ခ) BJ နိယာမ၏ ပုံကြမ်း၊ (ဂ) BJ ဖြင့် SiC ပုံနှိပ်ခြင်း၊ (ဃ) ဓာတုအငွေ့စိမ့်ဝင်ခြင်း (CVI) ဖြင့် SiC ကိုသိပ်သည်းစေခြင်း

2. စတီရီယိုလစ်သိုဂရပ်ဖီ (SL)

SL သည် အလွန်တိကျမှုမြင့်မားပြီး ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံတည်ဆောက်နိုင်စွမ်းများရှိသော UV-curing-based ကြွေဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းသည် အစိုင်အခဲပါဝင်မှုမြင့်မားပြီး viscosity နည်းပါးသော photosensitive ကြွေ slurries များကိုအသုံးပြု၍ photopolymerization မှတစ်ဆင့် 3D ကြွေအစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်များကိုဖွဲ့စည်းပြီးနောက် debinding နှင့် high-temperature sintering ဖြင့် နောက်ဆုံးထုတ်ကုန်ကိုရရှိရန်ဖြစ်သည်။

35 vol.% SiC အရည်ပျော်ကို အသုံးပြု၍ အရည်အသွေးမြင့် 3D အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်များကို 405 nm UV ရောင်ခြည်ဖြင့် ပြင်ဆင်ခဲ့ပြီး 800°C နှင့် PIP ကုသမှုတွင် polymer burnout မှတစ်ဆင့် ပိုမိုသိပ်သည်းဆတိုးစေခဲ့သည်။ ရလဒ်များအရ 35 vol.% အရည်ပျော်ဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော နမူနာများသည် 30% နှင့် 40% ထိန်းချုပ်အုပ်စုများထက် နှိုင်းရသိပ်သည်းဆ 84.8% ရရှိခဲ့ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။

အရည်ပျော်ကို ပြုပြင်ရန်အတွက် lipophilic SiO₂ နှင့် phenolic epoxy resin (PEA) ကို မိတ်ဆက်ပေးခြင်းဖြင့် photopolymerization စွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်စေခဲ့သည်။ ၁၆၀၀°C တွင် ၄ နာရီကြာ sintering ပြုလုပ်ပြီးနောက် SiC သို့ လုံးဝနီးပါးပြောင်းလဲနိုင်ခဲ့ပြီး နောက်ဆုံးအောက်ဆီဂျင်ပါဝင်မှု ၀.၁၂% သာရှိခဲ့ပြီး pre-oxidation သို့မဟုတ် pre-infiltration အဆင့်များမပါဘဲ မြင့်မားသောသန့်စင်ပြီး ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံရှိသော SiC ကြွေထည်များကို တစ်ဆင့်တည်းဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်စေခဲ့သည်။

ပုံနှိပ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ၎င်း၏ sintering လုပ်ငန်းစဉ်၏ သရုပ်ဖော်ပုံ။ (A) 25°C၊ (B) 1000°C တွင် pyrolysis နှင့် (C) 1600°C တွင် sintering ပြုလုပ်ပြီးနောက် နမူနာ၏ အသွင်အပြင်။

stereolithography 3D printing အတွက် photosensitive Si₃N₄ ကြွေထည်အရည်များကို ဒီဇိုင်းထုတ်ခြင်းနှင့် debinding-presintering နှင့် အပူချိန်မြင့် aging လုပ်ငန်းစဉ်များကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် 93.3% သီအိုရီသိပ်သည်းဆ၊ 279.8 MPa ၏ tensile strength နှင့် 308.5–333.2 MPa ၏ flexural strength ရှိသော Si₃N₄ ကြွေထည်များကို ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ လေ့လာမှုများအရ 45 vol.% အစိုင်အခဲပါဝင်မှုနှင့် 10 s exposure time အခြေအနေများတွင် IT77 အဆင့် curing တိကျမှုရှိသော single-layer အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်များကို ရရှိနိုင်သည်ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ 0.1 °C/min အပူပေးနှုန်းရှိသော အပူချိန်နိမ့် debinding လုပ်ငန်းစဉ်သည် အက်ကွဲခြင်းမရှိသော အစိမ်းရောင်ကိုယ်ထည်များကို ထုတ်လုပ်ရန် ကူညီပေးခဲ့သည်။

စတီရီယိုလစ်သိုဂရပ်ဖီတွင် နောက်ဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ကို ထိခိုက်စေသော အဓိကအဆင့်မှာ sintering ဖြစ်သည်။ sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းများ ထည့်သွင်းခြင်းသည် ကြွေထည်သိပ်သည်းဆနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများကို ထိရောက်စွာ တိုးတက်ကောင်းမွန်စေနိုင်ကြောင်း သုတေသနပြုချက်များက ပြသထားသည်။ မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆ Si₃N₄ ကြွေထည်များကို ပြင်ဆင်ရန်အတွက် CeO₂ ကို sintering အထောက်အကူပြုပစ္စည်းအဖြစ်နှင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းအကူအညီဖြင့် sintering နည်းပညာကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် CeO₂ သည် ဂျုံစေ့နယ်နိမိတ်များတွင် ခွဲထွက်နေပြီး ဂျုံစေ့နယ်နိမိတ် လျှောကျခြင်းနှင့် သိပ်သည်းဆကို မြှင့်တင်ပေးသည်ကို တွေ့ရှိရသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ကြွေထည်များသည် Vickers မာကျောမှု HV10/10 (1347.9 ± 2.4) နှင့် ကျိုးပဲ့ခြင်းခံနိုင်ရည် (6.57 ± 0.07) MPa·m¹/² ကို ပြသခဲ့သည်။ MgO–Y₂O₃ ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများအဖြစ် အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကြွေထည်အဏုဇီဝဖွဲ့စည်းပုံ တစ်သားတည်းဖြစ်မှုကို မြှင့်တင်ပေးခဲ့ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးခဲ့သည်။ စုစုပေါင်း doping အဆင့် 8 wt.% တွင် flexural strength နှင့် thermal conductivity တို့သည် အသီးသီး 915.54 MPa နှင့် 59.58 W·m⁻¹·K⁻¹ သို့ ရောက်ရှိခဲ့သည်။

VI. နိဂုံးချုပ်

အကျဉ်းချုပ်အားဖြင့်၊ မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ကြွေထည်များသည် ထူးချွန်သော အင်ဂျင်နီယာကြွေထည်ပစ္စည်းတစ်ခုအနေဖြင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၊ အာကာသယာဉ်များနှင့် အလွန်အမင်းအခြေအနေရှိ ပစ္စည်းကိရိယာများတွင် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချမှုအလားအလာများကို ပြသခဲ့သည်။ ဤစာတမ်းသည် မြင့်မားသောသန့်စင်မှုရှိသော SiC ကြွေထည်များအတွက် ပုံမှန်ပြင်ဆင်မှုလမ်းကြောင်းငါးခု — recrystallization sintering၊ pressureless sintering၊ hot pressing၊ spark plasma sintering နှင့် additive manufacturing — ၎င်းတို့၏ သိပ်သည်းဆယန္တရားများ၊ အဓိက parameter optimization၊ ပစ္စည်းစွမ်းဆောင်ရည်နှင့် သက်ဆိုင်ရာအားသာချက်များနှင့် ကန့်သတ်ချက်များအကြောင်း အသေးစိတ်ဆွေးနွေးမှုများဖြင့် စနစ်တကျ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။

မတူညီသောလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုစီတွင် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၊ မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆ၊ ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာဖြစ်နိုင်ခြေတို့ကို ရရှိရန်ထူးခြားသောဝိသေသလက္ခဏာများရှိကြောင်း ထင်ရှားပါသည်။ အထူးသဖြင့် ဖြည့်စွက်ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာသည် ရှုပ်ထွေးသောပုံသဏ္ဍာန်နှင့် စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသောအစိတ်အပိုင်းများကို ထုတ်လုပ်ရာတွင် အလားအလာကောင်းများကို ပြသခဲ့ပြီး၊ စတီရီယိုလစ်သိုဂရပ်ဖီနှင့် ဘိုင်ဒါဂျက်တင်ကဲ့သို့သော နယ်ပယ်ခွဲများတွင် အောင်မြင်မှုများရရှိခဲ့ပြီး ၎င်းသည် မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ကြွေထည်ပြင်ဆင်မှုအတွက် အရေးကြီးသော ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်စေသည်။

မြင့်မားသောသန့်စင်မှု SiC ကြွေထည်ပြင်ဆင်မှုဆိုင်ရာ အနာဂတ်သုတေသနသည် ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ လေ့လာရန် လိုအပ်ပြီး ဓာတ်ခွဲခန်းအတိုင်းအတာမှ ကြီးမားသော၊ အလွန်ယုံကြည်စိတ်ချရသော အင်ဂျင်နီယာအသုံးချမှုများသို့ ကူးပြောင်းခြင်းကို မြှင့်တင်ပေးကာ အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းထုတ်လုပ်မှုနှင့် နောက်မျိုးဆက်သတင်းအချက်အလက်နည်းပညာများအတွက် အရေးကြီးသောပစ္စည်းပံ့ပိုးမှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။

XKH သည် မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ကြွေထည်ပစ္စည်းများကို သုတေသနပြုခြင်းနှင့် ထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အထူးပြုသည့် အဆင့်မြင့်နည်းပညာလုပ်ငန်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် မြင့်မားသောသန့်စင်သော ဆီလီကွန်ကာဗိုက် (SiC) ကြွေထည်ပုံစံဖြင့် ဖောက်သည်များအတွက် စိတ်ကြိုက်ဖြေရှင်းချက်များကို ပံ့ပိုးပေးရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ ကုမ္ပဏီတွင် အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းပြင်ဆင်မှုနည်းပညာများနှင့် တိကျသောလုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းများရှိသည်။ ၎င်း၏လုပ်ငန်းတွင် မြင့်မားသောသန့်စင်သော SiC ကြွေထည်များ၏ သုတေသန၊ ထုတ်လုပ်မှု၊ တိကျသောလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် မျက်နှာပြင်ပြုပြင်ခြင်းတို့ကို လွှမ်းခြုံထားပြီး၊ မြင့်မားသောစွမ်းဆောင်ရည်ရှိသော ကြွေထည်အစိတ်အပိုင်းများအတွက် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ စွမ်းအင်အသစ်၊ အာကာသနှင့် အခြားနယ်ပယ်များ၏ တင်းကျပ်သောလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးပါသည်။ ရင့်ကျက်သော sintering လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် additive manufacturing နည်းပညာများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့သည် ပစ္စည်းဖော်မြူလာအကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း၊ ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံဖွဲ့စည်းခြင်းမှ တိကျသောလုပ်ဆောင်ခြင်းအထိ ထုတ်ကုန်များတွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဂုဏ်သတ္တိများ၊ အပူတည်ငြိမ်မှုနှင့် ချေးခံနိုင်ရည်ရှိမှုတို့ရှိကြောင်း သေချာစေသည့် one-stop ဝန်ဆောင်မှုကို ဖောက်သည်များအား ပေးဆောင်နိုင်ပါသည်။