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Récemment, l’équipe de recherche de l’Institut de technologie du silicium de l’Académie chinoise des sciences a proposé une méthode d’infiltration séquentielle de silicium combinant l’infiltration de silicium en phase gazeuse et en phase liquide. Les propriétés mécaniques de la céramique SiC finale préparée sont équivalentes à celles des céramiques SiC frittées en phase solide à pression atmosphérique, ce qui peut améliorer considérablement la température environnementale des céramiques SiC.

Les résultats de recherche pertinents sont publiés dans J Eur. Céram Soc. (Journal de la Société Européenne de Céramique).

L'application des composants structurels en carbure de silicium dans des domaines émergents se développe, mais leur dureté extrêmement élevée et leur fragilité importante rendent plus difficile la préparation de composants structurels SiC de précision de grande taille, complexes et de forme spéciale. Par conséquent, la technologie de préparation des céramiques SiC imprimées en 3D est devenue un sujet brûlant. Cependant, la faible densité et la teneur élevée en silicium des céramiques SiC frittées par réaction préparées par impression 3D entraînent une température d'utilisation plus basse, ce qui limite leurs performances et leur application.

L'équipe de recherche dirigée par Huang Zhengren de l'Institut de technologie du silicium de Shanghai a récemment proposé une méthode d'infiltration séquentielle de silicium qui combine l'infiltration de silicium en phase gazeuse et en phase liquide. Grâce à la réaction d'infiltration en phase gazeuse, une coque poreuse en SiC est formée, évitant ainsi les réactions rapides et sévères des corps d'impression en céramique à haute densité de carbone au début de l'infiltration de silicium en phase liquide. Dans le même temps, la zone de contact entre le silicium liquide et le carbone solide est limitée, afin de ne pas bloquer le canal d'infiltration, permettant ainsi aux réactions ultérieures en phase liquide de se dérouler lentement et continuellement.

Cette étude propose une nouvelle stratégie de fabrication de matériaux composites SiC par extrusion de matériaux combinée à un dégraissage au solvant et à une infiltration de silicium gaz-liquide en deux étapes, évitant ainsi les problèmes de vitesse de dégraissage lente et de mauvaise stabilité couramment rencontrés dans les processus de dégraissage thermique direct. L'étude étudie également l'influence de la température sur l'effet dégraissant du solvant kérosène.