Siliciumkarbid-whiskers anvendes ofte til at styrke og g\u00f8re metal-, keramik- og polymerkompositter mere sejere, hvilket giver disse kompositter forbedrede egenskaber med hensyn til brudsejhed, b\u00f8jningsstyrke, oxidationsbestandighed og brudsejhed.<\/p>\n
SiCw-dispersioner blev unders\u00f8gt ved hj\u00e6lp af en Malvern Nano ZS90 med henblik p\u00e5 at analysere deres overflade-zeta-potentiale i overensstemmelse med principperne for Sterns dobbelte elektriske lagstruktur (Greenwood 2003). If\u00f8lge dette princip indikerer h\u00f8jere v\u00e6rdier en st\u00f8rre disperseringseffektivitet.<\/p>\n
Siliciumkarbid-whiskers kan v\u00e6re et effektivt redskab til at styrke polymerbaserede kompositmaterialer. Disse fiberlignende partikler har mange industrielle anvendelser og findes i to krystalformer \u2013 a-SiC (heksagonal og romboedrisk struktur) og b-SiC (fladecentreret kubisk struktur). Det er forholdsvis enkelt at fremstille a-SiC-whiskers, men anvendelsen er begr\u00e6nset p\u00e5 grund af deres sk\u00f8rhed; i mods\u00e6tning hertil kr\u00e6ver b-SiC-whiskers en kompleks kemisk syntese samt dyrere udstyr, men de udviser til geng\u00e6ld en h\u00f8jere brudsejhed end deres modstykker.<\/p>\n
Forskere, der arbejder med at udvikle h\u00f8jtydende polymerbaserede kompositter, har fokuseret p\u00e5 fyldstoffer, der forbedrer polymerernes slidstyrke, som led i en bredere indsats for at \u00f8ge de mekaniske egenskaber og samtidig s\u00e6nke omkostningerne; polymermaterialer har typisk lavere tr\u00e6k- og slagstyrke end deres metalliske eller keramiske modstykker, men er langt billigere at fremstille.<\/p>\n
Fyldstoffer, der anvendes til at modificere PA6, har vist sig at have en begr\u00e6nset slidstyrke. Nylonkompositter indeholdende glasfibre viste d\u00e5rligere resultater, mens kompositter indeholdende uorganiske ildfaste materialer som molybd\u00e6ndisulfid havde en lavere tr\u00e6kstyrke end andre.<\/p>\n
I denne unders\u00f8gelse blev der anvendt PA6-baserede kompositter indeholdende forskellige koncentrationer af b-SiC-whiskers. Tils\u00e6tningen heraf forbedrede b\u00f8jningsstyrken, brudarbejdet og den interlamin\u00e6re forskydningsstyrke markant; tils\u00e6tningen bidrog ogs\u00e5 til \u00f8get sejhed p\u00e5 grund af brodannelse mellem whiskers; denne proces overf\u00f8rer sp\u00e6nding fra bl\u00f8de polymerer som PA6 til h\u00e5rdere SiC-whiskers, som derefter leder sp\u00e6ndingen v\u00e6k fra sig selv og i stedet hen imod dem.<\/p>\n
Elektronmikroskopi blev anvendt til at unders\u00f8ge b\u00e5de morfologien og mikrostrukturen af b-SiC-whiskers. Sammenlignet med deres modstykker, a-SiC-whiskers, udviste b-SiC-whiskers omr\u00e5der med lav defektdensitet samt omr\u00e5der med lav plan defektdensitet; desuden havde de en st\u00f8rre krystalkornst\u00f8rrelse end deres a-SiC-modstykker.<\/p>\n
Whiskers fremstillet af b-SiC blev med succes dispergeret i PA6-baserede kompositter ved anvendelse af en passende pH-v\u00e6rdi, hvilket medf\u00f8rte en markant stigning i disse kompositters b\u00f8jningsstyrke, tr\u00e6kstyrke, brudarbejde, sejhed og brudsejhed. Brodannelses- og udtr\u00e6kningsprocesser spillede en v\u00e6sentlig rolle i forbedringen af sejheden samtidig med, at b\u00f8jningsstyrken blev \u00f8get, da de kr\u00e6vede st\u00f8rre energi at bryde end metoder uden brodannelse.<\/p>\n
Siliciumkarbid-whiskers kan anvendes til at styrke og g\u00f8re keramiske materialer, metaller og polymerkompositter mere sejhed. Deres egenskaber sp\u00e6nder fra h\u00f8j styrke, h\u00e5rdhed og sejhed til fremragende kemisk inaktivitet og korrosionsbestandighed \u2013 samt lav elektrisk ledningsevne \u2013 hvilket g\u00f8r dem ideelle til anvendelse i en lang r\u00e6kke keramiske, metalliske og polymere materialer. Du finder helt sikkert en st\u00f8rrelse, der passer perfekt til netop dine behov!<\/p>\n
Disse materialer er s\u00e6rligt velegnede til anvendelser, der kr\u00e6ver h\u00f8j ydeevne, s\u00e5som luft- og rumfartsteknik og sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer. Deres holdbarhed g\u00f8r dem velegnede til slibning, polering eller maskinsk\u00e6ring, og de kan endda kombineres med andre materialer for at \u00f8ge ydeevnen \u2013 for eksempel sammen med titancarbonitrid (TiCxNy) for at \u00f8ge h\u00e5rdheden og den kemiske inaktivitet i keramiske kompositter.<\/p>\n
De kan derfor anvendes inden for luftfartsingeni\u00f8rvidenskab til at designe lettere og mere br\u00e6ndstofeffektive fly, st\u00e6rkere kompositmaterialer, der kan modst\u00e5 st\u00f8rre belastninger, samt sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer med den n\u00f8dvendige pr\u00e6cision, s\u00e5som boremaskiner eller slibemaskiner.<\/p>\n
Keramiske kompositter, der er forst\u00e6rket med grove siliciumkarbid-whiskers, har vist forbedret sejhed ved tr\u00e6kpr\u00f8vning. Whiskernes sammenfiltring \u00f8gede energiforbruget ved brud markant \u2013 hvilket er en indikator for sejhed. Desuden forbedrede indarbejdelsen af whiskers deres c-moment ved brud \u2013 en v\u00e6sentlig egenskab for keramiske materialer.<\/p>\n
Grove siliciumkarbid-whiskers kan udg\u00f8re et effektivt tils\u00e6tningsstof til kompositter med keramisk matrix, men deres morfologi kan have en negativ indvirkning p\u00e5 deres sejhed. Derfor kr\u00e6ver inkorporeringen af dem en proces, der reducerer b\u00e5de deres st\u00f8rrelse og indholdet af frit siliciumdioxid, for at de kan inkorporeres succesfuldt i keramiske matricer.<\/p>\n
En m\u00e5de at n\u00e5 dette m\u00e5l p\u00e5 er ved hj\u00e6lp af energibesparende kugleformaling. Denne teknik reducerer whisker-st\u00f8rrelsen og \u00f8ger samtidig overfladearealet. Desuden kan der indarbejdes en h\u00f8jere volumenprocent af whiskers i produktionen af kompositmaterialer for at opn\u00e5 bedre brudsejhed end ved fremstilling uden grove whiskers.<\/p>\n
Siliciumkarbid er et ekstremt holdbart materiale, der anvendes til at forst\u00e6rke keramik, metaller og polymerkompositter. Takket v\u00e6re sin h\u00f8je styrke, h\u00e5rdhed, kemiske inaktivitet og temperaturbestandighed fungerer siliciumkarbid som et fremragende forst\u00e6rkningsmateriale i mange forskellige anvendelser; anvendelser inden for keramisk forst\u00e6rkning drager ofte stor fordel heraf, da deres oxidationsbestandighed, slidstyrke og termiske stabilitet \u00f8ges som f\u00f8lge af brugen af dette forst\u00e6rkningsmateriale.<\/p>\n
Siliciumkarbid-whiskers er en ideel metode til at \u00f8ge styrken i polymerbaserede kompositter med h\u00f8j stivhed og h\u00f8j tr\u00e6kmodul, is\u00e6r dem med \u00f8get stivhed eller et forbedret forhold mellem stivhed og tr\u00e6kmodul. Desuden \u00f8ger de disse kompositters tr\u00e6kforl\u00e6ngelse ved brud og brudsejhed, samtidig med at de bidrager til at reducere friktionskoefficienterne, hvilket g\u00f8r dem til et uvurderligt forst\u00e6rkningsmateriale i h\u00f8jhastighedsanvendelser, s\u00e5som komponenter til luftfart eller bilindustrien.<\/p>\n
Siliciumkarbid-whiskers er lange, tynde fibre med diametre fra nanometer til mikrometer, der er kendetegnet ved en monokrystalstruktur med f\u00e5 kemiske urenheder og ingen korngr\u00e6nser, et h\u00f8jt smeltepunkt, lav densitet samt fremragende modstandsdygtighed over for korrosion og udmattelse. Det kan forst\u00e6rkes med andre materialer for at forbedre ydeevnen; dets fremragende mekaniske egenskaber g\u00f8r det til et udm\u00e6rket forst\u00e6rknings- og h\u00e6rdningsmiddel til avanceret strukturkeramik, s\u00e5som sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer af aluminiumoxidkeramik.<\/p>\n
Tils\u00e6tning af SiC-whiskers til aluminiumoxid \u00f8ger dets tr\u00e6k- og b\u00f8jningsstyrke, uden at det har nogen v\u00e6sentlig indvirkning p\u00e5 krybeegenskaberne ved h\u00f8je temperaturer. Desuden \u00f8gede tils\u00e6tningen af disse whiskers b\u00f8jningsstyrken ved stuetemperatur til det tredobbelte i forhold til f\u00f8r tils\u00e6tningen.<\/p>\n
If\u00f8lge Shi et al. giver SiC-whiskers betydelige mekaniske fordele til kompositter med aluminiumoxidmatrix. Indblandingen af whiskers \u00f8gede b\u00e5de tr\u00e6kstyrken og b\u00f8jningsstyrken med henholdsvis 37,6% og 37,9%.<\/p>\n
Det er imidlertid afg\u00f8rende at v\u00e6lge et passende antal whiskers til hver enkelt anvendelse, da for mange whiskers vil mindske kompositmaterialets tr\u00e6k- og b\u00f8jningsstyrke og potentielt f\u00f8re til sp\u00e6ndingskoncentrationer, der kan medf\u00f8re revnedannelse.<\/p>\n
Siliciumkarbid (SiC) er en fast kemisk forbindelse best\u00e5ende af silicium og kulstof, der forekommer naturligt som \u00e6delstenen moissanit; men storstilet produktion i form af pulver og krystaller til industrielle form\u00e5l skaber ogs\u00e5 store m\u00e6ngder SiC til slibemidler, sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer, keramiske plader til skudsikre veste samt meget h\u00e5rd keramik, der anvendes i bilbremser og koblinger. SiC\u2019s h\u00e5rde, gr\u00e5-sorte materiale med h\u00f8je smelte- og kogepunkter har mange anvendelser, herunder keramiske plader til skudsikre veste, slibemidler og sk\u00e6rev\u00e6rkt\u00f8jer, samt som keramiske plader til skudsikre veste fremstillet af SiC. Sintringsteknikker skaber meget h\u00e5rd keramik, der i vid udstr\u00e6kning anvendes i bilbremser og koblinger fremstillet af SiC, der bindes sammen til en keramisk helhed, som i vid udstr\u00e6kning anvendes i bilbremser og koblingssystemer.<\/p>\n
Keramisk matrix fyldt med siliciumkarbid-h\u00e5r er let og har en fremragende tr\u00e6kstyrke, hvilket g\u00f8r den velegnet til anvendelser, der kr\u00e6ver h\u00f8je hastigheder, s\u00e5som fremstilling af plader til skudsikre veste. Den kan anvendes i aluminiumoxidkeramik for at forhindre revnedannelse under bearbejdning, mens den i glas kan bruges til at forbedre den termiske stabilitet eller endda tils\u00e6ttes til kompositmaterialer best\u00e5ende af metal og keramik for at \u00f8ge temperaturstabiliteten.<\/p>\n
For at opn\u00e5 disse egenskaber er det afg\u00f8rende, at whiskers forarbejdes og h\u00e5ndteres korrekt, herunder at man undg\u00e5r forurening og h\u00e5ndterer dem omhyggeligt. Det b\u00f8r ideelt set opbevares i en luftt\u00e6t beholder for at mindske uds\u00e6ttelsen for luft; ellers vil luften f\u00e5 det til at klumpe sammen, hvilket vil have en negativ indvirkning p\u00e5 dets spredningsevne og anvendelseseffekt. Det anbefales ogs\u00e5 at holde dem v\u00e6k fra sollys for at sikre optimale opbevaringsforhold.<\/p>\n
Syntesen af siliciumkarbid-whiskers kr\u00e6ver flere trin og indeb\u00e6rer en omhyggelig udv\u00e6lgelse af b\u00e5de en offermal og reaktionsbetingelser. Variationer i temperatur og varighed under karbotermiske reduktionsprocesser kan \u00e6ndre deres morfologi og struktur eller tilpasses med henblik p\u00e5 et resultat med et bestemt aspektforhold.<\/p>\n
Mesopor\u00f8st siliciumdioxid kan ogs\u00e5 anvendes som skabelon til dannelse af siliciumkarbid-whiskers gennem karbotermisk reduktion ved h\u00f8jere temperaturer (1300 \u00b0C) i l\u00e6ngere tid. Dette resulterer i mere ensartede morfologier og aspektforhold.<\/p>\n
Den patenterede teknologi giver en metode til fremstilling af siliciumkarbid-whiskers med kontrolleret aspektforhold og granulatindhold, hvilket resulterer i whiskers med en gennemsnitlig diameter p\u00e5 0,2 til 1,0 mm, et aspektforhold mellem 20 og 200 og et granulatindhold p\u00e5 under 7%. Desuden indeholder disse whiskers lave procentdele af andre tungmetaller, s\u00e5som nikkel (50 ppm). Denne proces udg\u00f8r et \u00f8konomisk, sikkert og milj\u00f8venligt alternativ til traditionelle keramiske materialer.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide whiskers are commonly used to strengthen and toughen metal, ceramic, and polymer composites, providing increased fracture toughness, flexural strength, oxidation resistance, and fracture toughness properties of their composites. Dispersions of SiCw were assessed using a Malvern Nano ZS90 to analyze their surface Zeta potential, according to Stern double electric layer structure principles (Greenwood […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[64],"tags":[],"class_list":["post-444","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-knowledge"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=444"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":445,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions\/445"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=444"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=444"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/da\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=444"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}