ऑक्साइड-बॉन्ड सिलिकॉन कार्बाइड उत्पादों की कठोरता में सुधार कैसे करें
कच्चा माल और सूत्र
सख्त चरण जोड़ें
फाइबर सख्त करना: कार्बन फाइबर या सिलिकॉन कार्बाइड फाइबर जोड़ें। इन रेशों में उच्च शक्ति और उच्च लोचदार मापांक होता है, और ये सामग्री के अंदर एक फाइबर नेटवर्क बना सकते हैं। जब सामग्री बाहरी बल के अधीन होती है, तो फाइबर तनाव का कुछ हिस्सा सहन कर सकता है और दरारों के विस्तार को रोक सकता है। उदाहरण के लिए, कटे हुए कार्बन फाइबर का 5% - 15% आयतन अंश जोड़ने से कठोरता में प्रभावी ढंग से सुधार हो सकता है।
कण सख्त करना: नैनोस्केल टाइटेनियम कार्बाइड (टीआईसी) या बोरोन कार्बाइड (बी₄सी) कणों का परिचय। ये कण सिलिकॉन कार्बाइड के साथ एक अच्छा इंटरफ़ेस संयोजन बना सकते हैं। दरार प्रसार प्रक्रिया के दौरान, कणों और मैट्रिक्स के बीच परस्पर क्रिया से ऊर्जा की खपत हो सकती है और सामग्री की कठोरता में सुधार हो सकता है। सामान्य अतिरिक्त राशि लगभग 3% - 10% है।
तैयारी की प्रक्रिया
सिंटरिंग प्रक्रिया को अनुकूलित करें
हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग सिंटरिंग: हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) तकनीक का उपयोग सिंटरिंग के लिए किया जाता है। उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले वातावरण में, सामग्री के अंदर के छिद्रों को बेहतर ढंग से समाप्त किया जा सकता है, जिससे उत्पाद सघन हो जाता है और कण अधिक कसकर बंधे होते हैं। उदाहरण के लिए, 1800-2000 डिग्री और 150-200एमपीए पर गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग सिंटरिंग सामग्री के घनत्व और कठोरता में काफी सुधार कर सकती है।
हीटिंग दर और शीतलन दर को नियंत्रित करें: सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान, धीमी हीटिंग दर बॉन्डिंग चरण को समान रूप से वितरित कर सकती है और स्थानीय तनाव एकाग्रता के कारण होने वाली दरारों से बच सकती है। शीतलन के दौरान, धीमी गति से शीतलन थर्मल तनाव की उत्पत्ति को कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, हीटिंग दर को 5 - 10 डिग्री/मिनट पर नियंत्रित किया जाता है और शीतलन दर को 3 - 8 डिग्री/मिनट पर नियंत्रित किया जाता है।
प्रोसेसिंग के बाद
सतह का उपचार
एन⁺), बोरोन आयन (बी⁺), आदि को आयन इम्प्लांटेशन तकनीक के माध्यम से उत्पाद की सतह पर प्रत्यारोपित किया जाता है। ये आयन सतह की रासायनिक संरचना और क्रिस्टल संरचना को बदल सकते हैं, सतह पर एक संपीड़ित तनाव परत बना सकते हैं, सतह की दरारों के निर्माण और विस्तार को रोक सकते हैं, और इस प्रकार सामग्री की कठोरता में सुधार कर सकते हैं। प्रत्यारोपण की गहराई आम तौर पर दसियों नैनोमीटर और सैकड़ों नैनोमीटर के बीच होती है।
लेजर उपचार: सतह पर एक विशेष सूक्ष्म संरचना के साथ एक संशोधित परत बनाने के लिए उत्पाद की सतह का उपचार करने के लिए लेजर का उपयोग करें। लेजर उपचार सतह के दानों को परिष्कृत कर सकता है और सतह की कठोरता और कठोरता में सुधार कर सकता है। लेजर पावर, स्कैनिंग गति और स्पॉट आकार जैसे मापदंडों को विशिष्ट सामग्री और उत्पाद आकार के अनुसार अनुकूलित करने की आवश्यकता है।
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