Kaedah sintesis prekursor organik digabungkan dengan percetakan 3D

Seramik silikon karbida (SiC) mempunyai ruang aplikasi yang besar dalam bidang seperti semikonduktor, tenaga, aeroangkasa, pemangkin, dan lain-lain. Antaranya, seramik berliang SiC dengan keliangan tinggi mempunyai berat yang lebih ringan, luas permukaan spesifik yang lebih besar, dan keliangan yang lebih tinggi kerana strukturnya yang unik. . Ciri-ciri cemerlang ini juga menjadikan ia memainkan nilai aplikasi yang penting dalam banyak bidang seperti penebat, pemisahan gas, reaktor suhu tinggi, perisai elektromagnet dan pembawa pemangkin.

Walau bagaimanapun, teknologi pembuatan tradisional seperti penekanan kering, pengacuan suntikan, dan tuangan jalur sering menghadapi kesukaran yang besar untuk pembuatan seramik SiC berbentuk kompleks - bukan sahaja prosesnya kompleks, memakan masa dan kitaran penyediaan yang panjang, tetapi juga proses mentahnya. bahan dan kos pembuatan adalah tinggi. Selain itu, kecacatan seperti liang-liang, rekahan dan ketidaksamaan semasa proses pembentukan menyukarkan untuk mengelakkan patah rapuh peranti seramik, dengan serius menyekat penggunaan sepenuhnya sifat mekanikalnya dan mengehadkan keupayaan kami untuk menggunakan sepenuhnya sifat-sifat cemerlang bahan SiC seperti sebagai rintangan suhu tinggi dan rintangan kakisan.

Bermula daripada prekursor organik seramik SiC dan menggunakan teknologi seramik cetakan 3D terkini, bukan sahaja kesukaran menyediakan peranti seramik kompleks menggunakan serbuk SiC dapat diatasi, malah kecacatan yang berlaku semasa proses pembentukan bahan seramik dapat diselesaikan. Kemunculannya telah membuka laluan baharu untuk aplikasi bahan SiC.

Seramik penukaran prekursor organik (PDC), juga dikenali sebagai seramik terbitan polimer, merujuk kepada bahan seramik yang diperoleh dengan menggunakan sifat pemprosesan mudah prekursor polimer organik untuk mendapatkan bentuk yang dikehendaki, dan kemudian menjalani penukaran suhu tinggi untuk mendapatkan bahan seramik yang dikehendaki. . Kaedah penukaran prekursor organik boleh dibahagikan kepada empat langkah, termasuk pengacuan, silang silang, pirolisis, dan penghabluran. Polimer mula-mula terbentuk melalui cetakan 3D, pengawetan foto, penyambung silang, dan akhirnya pirolisis. Melalui program pemanasan yang ditetapkan, prekursor secara beransur-ansur membelah dan menghasilkan seramik. Semasa proses pirolisis, beberapa sebatian meruap dilepaskan, dan bahagian organik diuraikan untuk membentuk bahan bukan organik.

Bahan seramik SiC yang disediakan melalui penukaran prekursor boleh digunakan dalam banyak bidang teknologi canggih dan ketenteraan pertahanan, dengan prospek aplikasi yang luas, seperti enjin penerbangan, sistem perlindungan haba pesawat, senjata dan peralatan, penyokong cermin angkasa, dan bahan komposit SiC lain yang digunakan. dalam persekitaran yang melampau; SiC berliang dengan rintangan hentaman, pemisahan, penebat, penjerapan atau sifat pemuatan mangkin; Sambungan atau pembaikan retak antara seramik dan komposit matriks seramik, dsb.