Gốm

Quy trình sản xuất thường bao gồm ba bước sau:

Sắp xếp và cố định các sợi, có hình dạng giống như thành phần mong muốn
Sự xâm nhập của vật liệu nền
Gia công lần cuối và, nếu cần, các xử lý tiếp theo như phủ hoặc ngâm tẩm độ xốp bên trong.
Bước đầu tiên và bước cuối cùng gần như giống nhau đối với tất cả các CMC: Trong bước một, các sợi, thường được đặt tên là sợi, được sắp xếp và cố định bằng cách sử dụng các kỹ thuật được sử dụng trong vật liệu nhựa tăng cường sợi, chẳng hạn như xếp lớp vải, cuộn sợi, bện và thắt nút. Kết quả của quy trình này được gọi là preform sợi hoặc đơn giản là preform.

Đối với bước thứ hai, năm quy trình khác nhau được sử dụng để lấp đầy ma trận gốm vào giữa các sợi của phôi:

Lắng đọng ra khỏi hỗn hợp khí
Nhiệt phân một polyme tiền gốm
Phản ứng hóa học của các nguyên tố
Thiêu kết ở nhiệt độ tương đối thấp trong khoảng 1.000–1.200 ° C (1.830–2.190 ° F)
Sự lắng đọng điện di của bột gốm
Quy trình một, hai và ba tìm ứng dụng với CMC không phải oxit, trong khi quy trình thứ tư được sử dụng cho CMC oxit; sự kết hợp của các thủ tục này cũng được thực hành. Thủ tục thứ năm chưa được thiết lập trong các quy trình công nghiệp. Tất cả các quy trình đều có các biến thể phụ, khác nhau về chi tiết kỹ thuật. Tất cả các quy trình mang lại một vật liệu xốp.

Bước thứ ba và cuối cùng của quá trình gia công – mài, khoan, mài hoặc phay – phải được thực hiện bằng các dụng cụ kim cương. CMC cũng có thể được xử lý bằng tia nước, laser hoặc siêu âm.

Sợi gốm

Ảnh hiển vi của hỗn hợp gốm SiC / SiC với cấu trúc sợi ba chiều dệt
Sợi gốm trong CMC có thể có cấu trúc đa tinh thể, như trong gốm thông thường. Chúng cũng có thể là vô định hình hoặc có thành phần hóa học không đồng nhất, phát triển khi nhiệt phân các tiền chất hữu cơ. Nhiệt độ quy trình cao cần thiết để sản xuất CMC ngăn cản việc sử dụng sợi hữu cơ, kim loại hoặc thủy tinh. Chỉ những sợi ổn định ở nhiệt độ trên 1.000 ° C (1.800 ° F) mới có thể được sử dụng, chẳng hạn như sợi alumina, mullite, SiC, zirconia hoặc carbon. Sợi SiC vô định hình có khả năng kéo dài trên 2% – lớn hơn nhiều so với vật liệu gốm thông thường (0,05 đến 0,10%). Lý do cho đặc tính này của sợi SiC là hầu hết chúng chứa các nguyên tố bổ sung như oxy, titan và / hoặc nhôm độ bền kéo trên 3 GPa. Các đặc tính đàn hồi nâng cao này được yêu cầu cho các cách sắp xếp sợi ba chiều khác nhau (xem ví dụ trong hình) trong chế tạo hàng dệt, nơi bán kính uốn nhỏ là điều cần thiết.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

X