اتجاه تطوير مواد السيراميك الجديدة وتأثيرها على المواد الحرارية

تستخدم مواد السيراميك على نطاق واسع لتآكلها الممتاز ومقاومة التآكل وأداء درجات الحرارة العالية ، وهي بديل محتمل عالي الأداء للمواد المعدنية للاستخدام في البيئات القاسية. ومع ذلك ، بسبب الهشاشة المتأصلة في مواد السيراميك ، مما يحد من تطبيقاتها العملية. مع التقدم المستمر في العلوم والتكنولوجيا ، فإن مواد السيراميك الجديدة لها اتجاه تطوير جديد.

مركبات السيراميك التي تعززها الهاوية

شعيرات السيراميك هي ألياف بلورية واحدة مع قطر صغير. بشكل عام ، يكون طوله مئات المرات هو القطر ، وعادة ما باستخدام طريقة طور الغاز للنمو. لدى شعيرات العيوب القليلة ، وبالتالي فإن قوتها الميكانيكية عالية جدًا ، يمكن أن تكون قوة الشد قريبة من القوة النظرية للكريستال النقي. ترتبط قوة الهاوية وسمكها ارتباطًا وثيقًا بالإهمال ، كلما كان الطعن أكثر سمكًا ، كلما انخفضت القوة ، لذلك كلما كان قطر الهاوية أصغر. لأن شعيرات لها كل من القوة العالية ، والكثافة المنخفضة ، ومقاومة الحرارة والخصائص الأخرى ، وغالبًا ما تكون مادة معززة. شعيرات شائعة الاستخدام هي شعيرات AL2O3 ، وشعيرات SIC و SI3N4 ، وشعيرات الجرافيت وما إلى ذلك. تعزيز الهاوية هو وسيلة فعالة لتحسين الخصائص الميكانيكية عالية درجة الحرارة واستقرار الصدمة الحرارية للمواد السيراميكية.

المركبات النانوية

تم تطوير المركبات النانوية في منتصف الثمانينيات. يمكن أن تنقسم المركبات النانوية بشكل عام إلى ثلاث فئات: المركبات النانوية بين الخلايا وبين النانو/النانو. يتم تفريق جزيئات النانو في أول نوعين من المركبات النانوية بشكل أساسي داخل أو بين حبيبات المصفوفة ، وهدفها هو تحسين الخصائص الميكانيكية عالية الحرارة. من ناحية أخرى ، تتألف المركبات النانوية/النانو من تشتت النانو وحبوب المصفوفة ، بهدف إضافة بعض الوظائف الجديدة إلى السيراميك ، مثل قابلية الميكينات والبلاستيك الفائق. يقتصر حجم الحبوب ، وعرض حدود الحبوب ، وتوزيع المرحلة الثانية ، والمسام وحجم العيب للمركبات النانوية النانوية على مستوى 100 نانومتر من الحجم ، ويضاعف الحد من حجم الحبوب الخواص الميكانيكية للمادة.

مركبات السيراميك التدرج الأداء

يتم تغيير تركيبة المواد المركب التدريجي للأداء تدريجياً من جانب إلى آخر ، ويؤدي تغيير التكوين إلى التغيير التدريجي لأداء المواد (أو الوظيفة) ، وهو ما يسمى بمواد التدرج الأداء (تسمى مادة الوظيفة المائلة في اليابان) ، وهي مادة جديدة تم تطويرها في اليابان في منتصف الثمانينيات. مادة التدرج الأداء هي نوع من مادة الإجهاد الحراري ، وهو نوع من مادة الإجهاد الحراري ، وهو نوع من مادة الإجهاد الحراري. مادة التدرج الأداء هي مادة من نوع تخفيف الإجهاد الحراري ، وهي للتطبيقات العملية تتطلب مواد على جانب واحد من مقاومة الحرارة والأكسدة ، في حين أن الجانب الآخر (الجانب البارد) يجب أن يكون له المتانة ، ويجب أن يكون قادرًا على التخفيف من الحرارية وتحملها الضغوط والمطورة ، على عكس المركبات المتجانسة التقليدية لمفهوم جديد للمواد.

التأثير على الصناعة الحرارية

إن الاتجاه الجديد لتطوير المواد السيراميك له أيضًا تأثير مهم على صناعة الحراريات ، مثل الطوبون المقوى بالألياف ، وطوب كربون مغنيسيوم مقوى من ألياف الكربون ، ومسحوق فائق في المواد الحرارية ، واثنين أو أكثر من مستويين وظيفيين وظيفيين مركبين مباشر والتحضير ، هو بمساعدة تطوير تكنولوجيا المواد السيراميك.

بالإضافة إلى ذلك ، مع التقدم التكنولوجي لصناعة درجة الحرارة العالية ، تكون الحاجة إلى منتجات حرارية عالية الأداء أكثر إلحاحًا ، كما يتم استخدام بعض الحراريات الوظيفية في تكنولوجيا إنتاج المواد السيراميكية عالية الأداء ، والمواد الخام ، والنسب ومعدات الإنتاج. متطلبات أعلى. تتمتع المنتجات الحرارية المنتجة عمومًا بأداء ممتاز ، مثل الصب المستمر مع المواد الحرارية الوظيفية ، وعنصر إمداد غاز محول مزدوج المزدوج ، وتكرير الصلب مع المرشحات وما إلى ذلك. هذه الحراريات الوظيفية ، على الرغم من أنها تتبنى جميعها تقنية الإنتاج المتقدمة للمواد السيرامية عالية الأداء ، ولكنها يتم دمجها مع بعض المتطلبات الخاصة للمواد الحرارية للتحسين ، ولديها تفردها التقني.