Metode sintesis prekursor organik dikombinasikan dengan pencetakan 3D

Keramik silikon karbida (SiC) memiliki ruang aplikasi yang sangat besar di berbagai bidang seperti semikonduktor, energi, ruang angkasa, katalis, dll. Diantaranya, keramik berpori SiC dengan porositas tinggi memiliki bobot lebih ringan, luas permukaan spesifik lebih besar, dan porositas lebih tinggi karena strukturnya yang unik. . Karakteristik luar biasa ini juga menjadikannya memiliki nilai aplikasi penting di banyak bidang seperti insulasi, pemisahan gas, reaktor suhu tinggi, pelindung elektromagnetik, dan pembawa katalis.

Namun, teknologi manufaktur tradisional seperti pengepresan kering, cetakan injeksi, dan pengecoran strip sering kali menghadapi kesulitan besar dalam pembuatan keramik SiC berbentuk kompleks - tidak hanya prosesnya yang rumit, memakan waktu, dan siklus persiapan yang panjang, namun juga bahan bakunya. bahan dan biaya produksinya tinggi. Selain itu, cacat seperti pori-pori, retakan, dan ketidakrataan selama proses pembentukan menyulitkan untuk menghindari patah getas pada perangkat keramik, yang secara serius membatasi pemanfaatan penuh sifat mekaniknya dan membatasi kemampuan kita untuk memanfaatkan sepenuhnya sifat-sifat unggul bahan SiC seperti seperti ketahanan suhu tinggi dan ketahanan korosi.

Berawal dari prekursor organik keramik SiC dan memanfaatkan teknologi keramik cetak 3D terkini, tidak hanya kesulitan dalam menyiapkan perangkat keramik kompleks dengan menggunakan bubuk SiC dapat diatasi, tetapi juga cacat yang terjadi pada proses pembentukan bahan keramik dapat diatasi. Kemunculannya telah membuka jalan baru untuk penerapan material SiC.

Keramik konversi prekursor organik (PDC), juga dikenal sebagai keramik turunan polimer, mengacu pada bahan keramik yang diperoleh dengan memanfaatkan sifat pemrosesan yang mudah dari prekursor polimer organik untuk mendapatkan bentuk yang diinginkan, dan kemudian mengalami konversi suhu tinggi untuk mendapatkan bahan keramik yang diinginkan. . Metode konversi prekursor organik dapat dibagi menjadi empat tahap, antara lain pencetakan, pengikatan silang, pirolisis, dan kristalisasi. Polimer pertama kali dibentuk melalui pencetakan 3D, photocuring, cross-linking, dan akhirnya pirolisis. Melalui program pemanasan yang ditetapkan, prekursor secara bertahap terpecah dan menghasilkan keramik. Selama proses pirolisis, beberapa senyawa volatil dilepaskan, dan bagian organik terurai menjadi bahan anorganik.

Bahan keramik SiC yang dibuat dengan konversi prekursor dapat diterapkan di banyak bidang teknologi tinggi dan pertahanan militer, dengan prospek aplikasi yang luas, seperti mesin penerbangan, sistem perlindungan termal pesawat, senjata dan peralatan, penyangga cermin ruang angkasa, dan bahan komposit SiC lainnya yang digunakan. di lingkungan yang ekstrim; SiC berpori dengan sifat tahan benturan, pemisahan, isolasi, adsorpsi atau pemuatan katalis; Perbaikan sambungan atau retakan antara keramik dan komposit matriks keramik, dll.