3D baskıyla birleştirilmiş organik öncü sentez yöntemi

Silisyum karbür (SiC) seramikler, yarı iletkenler, enerji, havacılık, katalizörler vb. alanlarda çok büyük uygulama alanına sahiptir. Bunlar arasında, yüksek gözenekliliğe sahip SiC gözenekli seramikler, benzersiz yapıları nedeniyle daha hafif, daha geniş spesifik yüzey alanına ve daha yüksek gözenekliliğe sahiptir. . Bu mükemmel özellikler aynı zamanda izolasyon, gaz ayırma, yüksek sıcaklık reaktörleri, elektromanyetik koruma ve katalizör taşıyıcıları gibi birçok alanda önemli bir uygulama değeri oynamalarını sağlar.

Bununla birlikte, kuru presleme, enjeksiyonlu kalıplama ve şerit döküm gibi geleneksel üretim teknolojileri, karmaşık şekilli SiC seramiklerinin imalatında sıklıkla büyük zorluklarla karşı karşıyadır; yalnızca süreç karmaşık, zaman alıcı ve hazırlık döngüsü uzun değil, aynı zamanda ham malzeme ve üretim maliyetleri yüksektir. Ek olarak, şekillendirme işlemi sırasında gözenekler, çatlaklar ve düzgünsüzlükler gibi kusurlar, seramik cihazların kırılgan kırılmasını önlemeyi zorlaştırır, mekanik özelliklerinin tam olarak kullanılmasını ciddi şekilde kısıtlar ve SiC malzemelerinin mükemmel özelliklerinden tam olarak yararlanma yeteneğimizi sınırlandırır. yüksek sıcaklık dayanımı ve korozyon direnci olarak.

SiC seramiklerinin organik öncülerinden başlayarak ve en son 3D baskı seramik teknolojisini kullanarak, SiC tozu kullanılarak karmaşık seramik cihazların hazırlanmasının zorluklarının üstesinden gelinebileceği gibi, seramik malzeme oluşturma işlemi sırasında ortaya çıkan kusurlar da çözülebilir. Ortaya çıkışı SiC malzemelerinin uygulanması için yeni bir yol açtı.

Polimer türevi seramik olarak da bilinen organik öncü dönüşüm seramiği (PDC), istenen şekli elde etmek için organik polimer öncüllerinin kolay işlenme özelliklerinden yararlanılarak ve ardından istenen seramik malzemeyi elde etmek için yüksek sıcaklıkta dönüşüme tabi tutularak elde edilen seramik malzemeyi ifade eder. . Organik öncü dönüştürme yöntemi, kalıplama, çapraz bağlama, piroliz ve kristalleştirme dahil olmak üzere dört aşamaya ayrılabilir. Polimer ilk önce 3D baskı, ışıkla sertleştirme, çapraz bağlama ve son olarak piroliz ile oluşturulur. Ayarlanmış bir ısıtma programı aracılığıyla öncü, kademeli olarak bölünür ve seramik üretir. Piroliz işlemi sırasında bazı uçucu bileşikler açığa çıkar ve organik kısımlar inorganik maddeler oluşturacak şekilde ayrıştırılır.

Öncü dönüşümüyle hazırlanan SiC seramik malzemeleri, havacılık motorları, uçak termal koruma sistemleri, silahlar ve teçhizat, uzay ayna destekleri ve kullanılan diğer SiC kompozit malzemeler gibi geniş uygulama beklentileri olan birçok ileri teknoloji ve savunma askeri alanında uygulanabilir. aşırı ortamlarda; Darbe direnci, ayırma, yalıtım, adsorpsiyon veya katalizör yükleme özelliklerine sahip gözenekli SiC; Seramik ve seramik matrisli kompozitler vb. arasındaki bağlantı veya çatlak onarımı.