Kiselkarbid (SiC) \u00e4r en teknisk keram som har \u00f6verl\u00e4gsna mekaniska egenskaper och ablationsegenskaper, men som \u00e4r extremt dyr och tidskr\u00e4vande att tillverka.<\/p>\n
Genom att infiltrera sm\u00e4lt kisel i en por\u00f6s kolfiberf\u00f6rform kan sm\u00e4lt kisel infiltreras i den och skapa en C\/C-SiC-komposit med gradient SiC-matrisf\u00f6rdelning.<\/p>\n
Carbon sic har en densitet p\u00e5 1,84 g\/cm3, vilket \u00e4r h\u00f6gre \u00e4n kiselkarbid men l\u00e4gre \u00e4n de flesta keramer. Detta g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r strukturella applikationer som kr\u00e4ver h\u00f6g temperaturbest\u00e4ndighet med minimal termisk expansionskoefficient, mindre spr\u00f6dhet \u00e4n m\u00e5nga keramer och f\u00f6rm\u00e5ga att \u00e5terintr\u00e4da i atmosf\u00e4ren.<\/p>\n
Kol-kolkompositer kan syntetiseras med hj\u00e4lp av kolfiber och kolhaltiga bindemedelsmaterial s\u00e5som koks eller beck, som sedan uts\u00e4tts f\u00f6r gnistplasmasintring f\u00f6r att sintra dem och f\u00f6rt\u00e4ta deras pyrokolbel\u00e4ggning p\u00e5 kolfibrer f\u00f6r att bilda ett gr\u00e4nssnitt, som sedan kan infiltreras med reaktiva matrismaterial s\u00e5som SiC f\u00f6r att producera kol\/SiC-kompositer.<\/p>\n
XRD-m\u00f6nster av Cf\/SiC CMC-prover som producerats som de var tillverkade visade de karakteristiska topparna f\u00f6r b-SiC, tillsammans med n\u00e5gra amorfa toppar som tillskrivs kol-kolkompositer som denna kol-kolkompositer kan minska os\u00e4kerheterna i samband med massradiuskurvor som extrapolerats fr\u00e5n l\u00e5gtrycksdata f\u00f6r rena SiC-planeter, genom att erbjuda \u00f6verl\u00e4gsen sintringsbarhet, termiska och mekaniska egenskaper vid f\u00f6rh\u00f6jd temperatur, god sintringsbarhet, god sintringsbarhet samt utm\u00e4rkta termomekaniska egenskaper som m\u00f6jligg\u00f6r god sintringsbarhet samt termiska och mekaniska egenskaper vid f\u00f6rh\u00f6jd temperatur. Produktionen av dem g\u00f6r det m\u00f6jligt att ytterligare minska os\u00e4kerheterna i samband med extrapolering fr\u00e5n l\u00e5gtrycksdata f\u00f6r rena SiC-planeter genom att tillhandah\u00e5lla robusta kol-kolkompositer.<\/p>\n
H\u00e5llfastheten m\u00e4ts i hur mycket kraft kolsyra kan motst\u00e5 innan det g\u00e5r s\u00f6nder eller bucklas, och kan bed\u00f6mas genom att man str\u00e4cker en st\u00e5lbit tills den g\u00e5r s\u00f6nder eller sl\u00e5r p\u00e5 den med en hammare tills bucklor uppst\u00e5r. Drag- och str\u00e4ckgr\u00e4nsen kan variera kraftigt beroende p\u00e5 faktorer som kolhalt, tillverkningsprocess och andra \u00f6verv\u00e4ganden.<\/p>\n
B\u00f6jh\u00e5llfastheten hos Cf\/SiC-kompositen \u00e4r betydligt h\u00f6gre \u00e4n hos den rena C-matrisen tack vare SiC-matrisens och sandwichstrukturens h\u00f6ga h\u00e5llfasthet och moduler. F\u00f6r att ytterligare \u00f6ka b\u00f6jmotst\u00e5ndet hos denna kombination kan justering av zeta-potentialen hos PCS-bel\u00e4ggningen ocks\u00e5 hj\u00e4lpa till.<\/p>\n
PCS-bel\u00e4ggningen hindrade kolfibrerna fr\u00e5n att reagera med SiO-gas som bildas under reaktionerna mellan SiC-matrisen och sintringstillsatserna, vilket effektivt f\u00f6rhindrade h\u00e5llfasthetsf\u00f6rs\u00e4mring under mekaniska tester vid f\u00f6rh\u00f6jd temperatur. Ablationstester i fem cykler visar ocks\u00e5 att sprickytorna fortfarande inneh\u00e5ller intakta kolfiberbuntar.<\/p>\n
Carbon sic \u00e4r ett otroligt segt material, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt f\u00f6r anv\u00e4ndning i skyddsbel\u00e4ggningar och sk\u00e4rverktyg som m\u00e5ste motst\u00e5 intensiv mekanisk p\u00e5frestning utan att deformeras. Enligt m\u00e4tningar p\u00e5 Mohs h\u00e5rdhetsskala hamnar carbon sic p\u00e5 tredje plats. Endast diamant och borkarbid \u00f6vertr\u00e4ffar det. Carbon sic:s seghet g\u00f6r det ocks\u00e5 l\u00e4mpligt som ett milj\u00f6v\u00e4nligt materialalternativ.<\/p>\n
Kolst\u00e5l definieras av b\u00e5de dess dragh\u00e5llfasthet och str\u00e4ckgr\u00e4ns. Dragh\u00e5llfasthet avser hur mycket kraft som kan uth\u00e4rdas innan det g\u00e5r s\u00f6nder eller t\u00f6js ut, till exempel n\u00e4r man b\u00f6jer st\u00e5l tills det g\u00e5r s\u00f6nder eller bucklar det med en hammare, vilket \u00e4r ett exempel p\u00e5 hur denna faktor m\u00e4ts. Samtidigt m\u00e4ter str\u00e4ckgr\u00e4nsen hur motst\u00e5ndskraftigt det \u00e4r mot krossning genom upprepade chockbelastningar fr\u00e5n att sl\u00e5 mot h\u00e5rda f\u00f6rem\u00e5l som stenar eller tr\u00e4dr\u00f6tter - eller n\u00e5gon kraft alls f\u00f6r den delen!<\/p>\n
SiC:s interstitiella defekter VC och VSi s\u00e4nker avsev\u00e4rt dess elasticitetskonstanter medan dess antisitdefekt, CSi, har mindre effekter; detta har lett till att dess Debye-temperatur \u00e4r betydligt l\u00e4gre \u00e4n ideal SiC; dessutom uppvisar den ocks\u00e5 mindre v\u00e4rmeutvidgningskoefficienter \u00e4n ZrC och TiC p\u00e5 grund av svagare kemiska bindningar och olika kristallstrukturer.<\/p>\n
V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5ga \u00e4r en ov\u00e4rderlig egenskap f\u00f6r ingenj\u00f6rer att k\u00e4nna till eftersom den m\u00e4ter \u00f6verf\u00f6ringen av v\u00e4rme via ledande material. V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan rapporteras som effekt per l\u00e4ngdenhet och temperatur med hj\u00e4lp av en ekvation som L \/ k (W\/m-K). Tillsammans med konvektion och str\u00e5lning \u00e4r v\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan en av tre metoder som \u00f6verf\u00f6r v\u00e4rme i material mellan olika omr\u00e5den.<\/p>\n
T\u00e4ta material tenderar att vara mer v\u00e4rmeledande \u00e4n mindre t\u00e4ta material p\u00e5 grund av t\u00e4tare atomer som kan vibrera, vilket g\u00f6r att v\u00e4rmeenergin l\u00e4ttare r\u00f6r sig genom materialet med hj\u00e4lp av fononer och flyttas runt snabbare.<\/p>\n
V\u00e4rmeledningsf\u00f6rm\u00e5gan beror p\u00e5 m\u00e5nga variabler, bland annat fas (fast, flytande eller gas), luftfl\u00f6deshastighet och tryck. Dessutom uppvisar m\u00e5nga \u00e4mnen termisk anisotropi, vilket inneb\u00e4r att olika kristallaxlar uppvisar olika termiska gradienter. Silver \u00e4r mycket mer v\u00e4rmeledande \u00e4n diamant p\u00e5 grund av att fritt r\u00f6rliga valenselektroner kan leda v\u00e4rmeenergi p\u00e5 ett effektivt s\u00e4tt.<\/p>\n
Carbon sic \u00e4r k\u00e4nt f\u00f6r sin stora motst\u00e5ndskraft mot nedbrytning n\u00e4r det uts\u00e4tts f\u00f6r en oxiderande atmosf\u00e4r p\u00e5 grund av sin utm\u00e4rkta termiska stabilitet, vilket g\u00f6r det l\u00e4mpligt att anv\u00e4nda som isolator i flyg- och rymdtill\u00e4mpningar d\u00e4r h\u00f6ga temperaturer m\u00e5ste tolereras utan att skador uppst\u00e5r.<\/p>\n
Kolsyres motst\u00e5ndskraft mot oxidation beror p\u00e5 b\u00e5de syrekoncentrationen vid ytan och reaktionshastigheten, s\u00e4rskilt under torra syref\u00f6rh\u00e5llanden d\u00e4r f\u00f6rh\u00e5llandet mellan reaktionskonstant och diffusionskoefficient \u00e4r relativt l\u00e5gt, vilket inneb\u00e4r att diffusionskontrollerad oxidation sker i gasfas och ger ett f\u00f6rh\u00f6jt Sherwood-tal.<\/p>\n
Oxidationsbest\u00e4ndigheten kan \u00f6kas genom att man inf\u00f6rlivar kiselkarbid (C\/SiC) i matrismaterialen. Detta kan \u00e5stadkommas antingen genom pulverinfiltration och varmpressning (PIP) eller genom att infoga SiC i kolfibermatrisen via slurryinfiltration f\u00f6ljt av pyrolys f\u00f6r att skapa C\/SiC-kompositer med SiC-inneh\u00e5ll fr\u00e5n 5-20 vol.%. Oxidationstester under belastning utf\u00f6rdes p\u00e5 fyra C\/SiC-prover vid 1454degC med sp\u00e4nningar mellan 69 och 172 MPa och resultaten visade att de som f\u00f6rst\u00e4rkts med bor hade betydligt l\u00e4ngre livsl\u00e4ngd \u00e4n sina icke-f\u00f6rst\u00e4rkta motsvarigheter b\u00e5de vid 1454degC och 69 MPa.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon Carbide (SiC) is an engineering ceramic that boasts superior mechanical and ablation properties, but is extremely expensive and time consuming to manufacture. By infiltrating molten silicon into a porous carbon fiber preform, molten silicon can be infiltrated into it and creates a C\/C-SiC composite with gradient SiC matrix distribution. Density Carbon sic has a… L\u00e4s mer \"Vilka \u00e4r egenskaperna hos kol SiC?<\/span><\/a><\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"neve_meta_sidebar":"","neve_meta_container":"","neve_meta_enable_content_width":"","neve_meta_content_width":0,"neve_meta_title_alignment":"","neve_meta_author_avatar":"","neve_post_elements_order":"","neve_meta_disable_header":"","neve_meta_disable_footer":"","neve_meta_disable_title":"","footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-454","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=454"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":455,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/454\/revisions\/455"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=454"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=454"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/siliconcarbideplate.net\/sv\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=454"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}