ความก้าวหน้าในการป้อนอาหารเซรามิกโลหะอุณหภูมิสูง: กระบวนการใหม่และทิศทางในอนาคต

รายงานวิศวกรรมเซรามิก, (EC ©™) รายงาน:

วัสดุเซรามิกอุณหภูมิสูง(si₃n₄, sic, al₂o₃, zro₂) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการตัดเฉือนสารเคมีอิเล็กทรอนิกส์การบินและอวกาศพลังงานและอุตสาหกรรมชีวการแพทย์เนื่องจากความต้านทานอุณหภูมิสูงความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอ เมื่อความต้องการเพิ่มขึ้นสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง (> 1,000 ° C) ข้อต่อเซรามิกโลหะอุณหภูมิสูงได้กลายเป็นจุดสนใจหลักสำหรับการใช้งานในอนาคต EC ©™เทคโนโลยีการเชื่อมขั้นสูงช่วยให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมความสำคัญของความสำคัญฟีดพารามิเตอร์-รวมถึงระดับสูญญากาศ, อัตราการทำความร้อน, เวลาที่อยู่อาศัยและอัตราการระบายความร้อน-แสดงวิธีแก้ปัญหาใหม่สำหรับข้อต่อการป้อนประสิทธิภาพสูง  

พันธะการแพร่กระจายสูญญากาศ (VDB):

อินเทอร์เฟซที่แข็งแกร่งขึ้นสำหรับสภาวะสุดขั้ว  

VDB ใช้อุณหภูมิสูงความดันและสภาพแวดล้อมสูญญากาศเพื่อเพิ่มการแพร่กระจายของอะตอมสร้างข้อต่อที่แข็งแกร่งเหมาะสำหรับความเสถียรอุณหภูมิสูง ชั้นกลางจะต้องเป็นไปตามเกณฑ์ที่เข้มงวด: จุดหลอมเหลวสูง, ปฏิกิริยาทางเคมีกับเซรามิกและค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ตรงกัน วัสดุทั่วไป ได้แก่ NB, TI, Alloys NI-CR และฟอยล์หลายชั้น Ti/Ni  

- พลาสมาก่อนการรักษาช่วยเพิ่มพันธะพื้นผิวเซรามิกลดอุณหภูมิที่ต้องการ (850–1000 ° C) และความดัน (15–25 MPa) การศึกษา 2025 แสดงให้เห็นว่าข้อต่อSi₃n₄-mo ได้รับความแข็งแรงเฉือน 230 MPa ที่ 1,000 ° C ซึ่งเป็นการปรับปรุง 10% จากวิธีการทั่วไป  

- Ti/Ni/Nb หลายชั้นระหว่างเลเยอร์ช่วยลดความเครียดที่เหลืออยู่ผ่านการขยายตัวทางความร้อนอย่างช้าๆ ข้อต่อ SIC-NI ถึง 270 MPa ในการดัด 4 จุดที่ 900 ° C  

- การใช้ความร้อนด้วยไมโครเวฟเวลาพันธะ (<20 นาที) และการใช้พลังงาน ข้อต่อAl₂o₃-ti มีความแข็งแรงแรงเฉือน 190 MPa ที่ 950 ° C (ข้อมูล 2025)  

พันธะเฟสของเหลวชั่วคราว (TLPB):

เร็วขึ้นแข็งแกร่งขึ้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น  

TLPB ใช้เลเยอร์อินเตอร์คอมโพสิตเพื่อสร้างเฟสของเหลวที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่ารวมการประสานและข้อดีของการเชื่อมกระจาย เลเยอร์อินเตอร์เหล่านี้ผสมผสานเลเยอร์ที่มีการละลายต่ำ (Cu, AL) และเลเยอร์การละลายสูง (Ni, Nb) สำหรับโครงสร้างอุณหภูมิสูงสม่ำเสมอ  

-Al-Ti-Ni และ Cu-Ti-Zr Inter Layers ลดอุณหภูมิพันธะต่ำถึง 800–950 ° C ข้อต่อSi₃n₄-si₃n₄ถึง 400 MPa การดัดงอที่ 850 ° C (2025)  

- ปฏิกิริยา TLPB: การเพิ่ม ZR/HF ช่วยเพิ่มปฏิกิริยาอินเตอร์เฟสเซรามิก ข้อต่อ SIC-NI มีความแข็งแรงแรงเฉือน 320 MPa ที่ 900 ° C รักษา 200 MPa ที่ 1,000 ° C  

-TLPB ที่ช่วยด้วยสนามไฟฟ้า: ทุ่งพัลซิ่งเร่งการแพร่กระจายเวลาการเชื่อมต่อเวลา 10–15 นาที ข้อต่อAl₂o₃-ni ตี 350 MPa ที่ 800 ° C โดยมีความต้านทานต่อแรงกระแทกด้วยความร้อนที่ดีขึ้น 20% (2025 ข้อมูล)  

หกตัวควบคุมความแม่นยำเพื่อคุณภาพที่ไม่มีใครเทียบได้  

1. ความอุณหภูมิ: ตั้งที่ 0.5–0.8 ×จุดหลอมเหลว (850–1000 ° C) ข้อต่อSi₃n₄-ni ปรับให้เหมาะสมที่ 900 ° C ถึงความแข็งแรงแรงเฉือน 240 MPa (+20% ความเสถียรของอินเตอร์เฟส)  

2. ความดัน: 10–25 MPa ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการสัมผัสอย่างแน่นหนาและการแพร่กระจายของอะตอม ข้อต่อ SIC-TI ที่ 20 MPa มีช่องว่างน้อยลง 40% และความแข็งแรง 260 MPa ที่ 1,000 ° C  

3.Time: 10–60 นาทีที่อยู่อาศัยขึ้นอยู่กับวัสดุ ข้อต่อSi₃n₄-mo ที่ 950 ° C เป็นเวลา 30 นาทีเกิดขึ้นชั้นปฏิกิริยาสม่ำเสมอโดยได้รับ 250 MPa ที่ 1,000 ° C การเพิ่มประสิทธิภาพที่ขับเคลื่อนด้วย AI ลดค่าใช้จ่ายในการทดลองใช้  

4. สูญญากาศ: เก็บรักษาไว้ที่ 10⁻⁴–10⁻⁶ PA เพื่อลดการเกิดออกซิเดชัน การควบคุมแบบไดนามิก (เริ่มต้น10⁻³ PA, ภายหลัง10⁻⁶ PA) ปรับปรุงความสอดคล้องร่วมของ SIC-TI, ลดความแปรปรวนของความแข็งแรงลดลง 35% การวิเคราะห์ก๊าซแบบเรียลไทม์ (O₂, N₂) ปรับแต่งคุณภาพเพิ่มเติม (2025)  

5. อัตราความร้อน: 5–15 ° C/นาทีป้องกันความเครียดจากความร้อน ข้อต่อSi₃n₄-ti ที่ 10 ° C/นาทีมี micro-cracks น้อยลง 60% และความแข็งแรงแรงเฉือน 265 MPa ที่ 950 ° C  

6. อัตราการระบายความร้อน: 5–10 ° C/นาทีลดความเครียดที่เหลือ ข้อต่อSi₃n₄-mo ที่มีการระบายความร้อน 8 ° C/นาที (ช้าถึง 600 ° C จากนั้นเป็นธรรมชาติ) ได้รับความแข็งแรงในการดัดงอ 300 MPa ที่ 900 ° C สูงกว่าการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว 30%  

แนวโน้มในอนาคต: ด้วยความก้าวหน้าในการเปิดใช้งานพลาสม่าการควบคุมกระบวนการอัจฉริยะและเลเยอร์ระหว่างกันใหม่การป้อนโลหะเซรามิก-โลหะจะทรงตัวที่จะครองแอพพลิเคชั่นอุณหภูมิอุณหภูมิสูงต่อไป-จากเครื่องยนต์การบินและอวกาศไปจนถึงเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชั่น EC ©™โซลูชั่นการเชื่อมที่แม่นยำอยู่ในระดับแนวหน้าของการปฏิวัติครั้งนี้  

(หมายเหตุ: ข้อมูลทั้งหมดสะท้อนให้เห็นถึงผลการวิจัย 2025 ไม่มีการเปลี่ยนแปลงค่าตัวเลข)

คำแถลง: บทความ/ข่าว/วิดีโอมาจากอินเทอร์เน็ตหรือทำโดยซอฟต์แวร์ AI เว็บไซต์ของเราพิมพ์ซ้ำเพื่อจุดประสงค์ในการแบ่งปัน ลิขสิทธิ์ของบทความ/ข่าว/วิดีโอที่พิมพ์ซ้ำเป็นของผู้เขียนต้นฉบับหรือบัญชีอย่างเป็นทางการดั้งเดิม หากมีการละเมิดใด ๆ ที่เกี่ยวข้องโปรดแจ้งให้เราทราบในเวลาและเราจะตรวจสอบและลบ