Veel van onze jurken hebben prachtige kralen op de mouwen

Onlangs heeft het onderzoeksteam van het Institute of Silicon Technology, Chinese Academie van Wetenschappen, een sequentiële siliciuminfiltratiemethode voorgesteld die siliciuminfiltratie in gasfase en vloeistoffase combineert. De mechanische eigenschappen van het uiteindelijk vervaardigde SiC-keramiek zijn gelijkwaardig aan die van gesinterd SiC-keramiek in vaste fase bij atmosferische druk, wat de omgevingstemperatuur van SiC-keramiek aanzienlijk kan verbeteren.

De relevante onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in J Eur. Ceram Soc. (Journaal van de Europese Keramische Vereniging).

De toepassing van structurele componenten van siliciumcarbide in opkomende gebieden breidt zich uit, maar hun extreem hoge hardheid en aanzienlijke brosheid maken de vervaardiging van grote, complexe en speciaal gevormde structurele precisiecomponenten van SiC moeilijker. Daarom is de preparatietechnologie van 3D-geprinte SiC-keramiek een hot topic geworden. De lage dichtheid en het hoge siliciumgehalte van reactiegesinterd SiC-keramiek vervaardigd via de 3D-printroute resulteren echter in een lagere gebruikstemperatuur, wat hun prestaties en toepassing beperkt.

Het onderzoeksteam onder leiding van Huang Zhengren van het Shanghai Institute of Silicon Technology heeft onlangs een sequentiële siliciuminfiltratiemethode voorgesteld die siliciuminfiltratie in de gasfase en de vloeibare fase combineert. Door de infiltratiereactie in de gasfase wordt een poreuze SiC-omhulling gevormd, waardoor snelle en ernstige reacties van keramische printlichamen met een hoge koolstofdichtheid in het vroege stadium van siliciuminfiltratie in de vloeibare fase worden vermeden. Tegelijkertijd is het contactoppervlak tussen vloeibaar silicium en vaste koolstof beperkt, om het infiltratiekanaal niet te blokkeren, waardoor daaropvolgende reacties in de vloeistoffase langzaam en continu kunnen verlopen.

Deze studie stelt een nieuwe strategie voor voor de productie van SiC-composietmaterialen door materiaalextrusie gecombineerd met ontvetten met oplosmiddelen en gas-vloeistof tweestaps siliciuminfiltratie, waardoor de problemen van langzame ontvettingssnelheid en slechte stabiliteit worden vermeden die vaak voorkomen bij directe thermische ontvettingsprocessen. In de studie wordt ook de invloed van temperatuur op de ontvettende werking van kerosineoplosmiddel onderzocht.