Must\u0103\u021bile de carbur\u0103 de siliciu sunt utilizate \u00een mod obi\u0219nuit pentru a consolida \u0219i a \u00eent\u0103ri compozitele metalice, ceramice \u0219i polimerice, asigur\u00e2nd cre\u0219terea rezisten\u021bei la rupere, a rezisten\u021bei la flexiune, a rezisten\u021bei la oxidare \u0219i a propriet\u0103\u021bilor de rezisten\u021b\u0103 la rupere ale compozitelor lor.<\/p>\n
Dispersiile de SiCw au fost evaluate cu ajutorul unui Malvern Nano ZS90 pentru a analiza poten\u021bialul Zeta al suprafe\u021bei lor, \u00een conformitate cu principiile structurii cu dublu strat electric Stern (Greenwood 2003). Conform acestui principiu, valorile mai mari indic\u0103 o eficacitate mai mare de dispersie.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile de carbur\u0103 de siliciu pot fi un instrument eficient \u00een consolidarea materialelor compozite pe baz\u0103 de polimeri. Aceste particule sub form\u0103 de fibre au numeroase utiliz\u0103ri industriale \u0219i au dou\u0103 forme cristaline - a-SiC (structur\u0103 hexagonal\u0103 \u0219i romboedric\u0103) \u0219i b-SiC (structur\u0103 cubic\u0103 cu fe\u021be centrate). Realizabilitatea cu \u0219uvi\u021bele A-SiC este simpl\u0103, dar limitat\u0103 din cauza fragilit\u0103\u021bii; \u00een compara\u021bie cu aceast\u0103 form\u0103, \u0219uvi\u021bele b-SiC necesit\u0103 o chimie complex\u0103, precum \u0219i un proces de sintez\u0103 cu echipamente mai costisitoare, dar se m\u00e2ndresc cu o rezisten\u021b\u0103 la rupere mai mare \u00een compara\u021bie cu omologii lor.<\/p>\n
Cercet\u0103torii care lucreaz\u0103 pentru a dezvolta compozite de \u00eenalt\u0103 performan\u021b\u0103 pe baz\u0103 de polimeri s-au concentrat asupra materialelor de umplutur\u0103 care \u00eembun\u0103t\u0103\u021besc rezisten\u021ba la abraziune a polimerilor, ca parte a unui efort mai amplu de a cre\u0219te performan\u021ba mecanic\u0103, reduc\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp costurile; materialele polimerice ofer\u0103, de obicei, rezisten\u021be mai mici la trac\u021biune \u0219i la impact \u00een compara\u021bie cu omologii metalici sau ceramici, dar sunt mult mai ieftine de produs.<\/p>\n
Materiile de umplutur\u0103 utilizate pentru a modifica PA6 au demonstrat o rezisten\u021b\u0103 limitat\u0103 la abraziune. Compozitele din nailon care con\u021bin fibre de sticl\u0103 au demonstrat rezultate mai slabe, \u00een timp ce cele care con\u021bin materiale refractare anorganice, cum ar fi disulfura de molibden, au avut o rezisten\u021b\u0103 la trac\u021biune mai slab\u0103 dec\u00e2t celelalte.<\/p>\n
Acest studiu a utilizat compozite pe baz\u0103 de PA6 care con\u021bin diferite concentra\u021bii de must\u0103\u021bi b-SiC. Ad\u0103ugarea acestora a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit semnificativ rezisten\u021ba la flexiune, rezisten\u021ba la rupere \u0219i rezisten\u021ba la forfecare interlaminar\u0103; ad\u0103ugarea lor a contribuit, de asemenea, la cre\u0219terea rezisten\u021bei datorit\u0103 form\u0103rii de pun\u021bi \u00eentre must\u0103\u021bi; acest proces transfer\u0103 tensiunea de la polimerii moi, cum ar fi PA6, c\u0103tre must\u0103\u021bi de SiC mai dure, care transfer\u0103 apoi tensiunea de la acestea \u0219i \u00een schimb c\u0103tre ele.<\/p>\n
Microscopia electronic\u0103 a fost utilizat\u0103 pentru a examina at\u00e2t morfologia, c\u00e2t \u0219i microstructura must\u0103\u021bilor de b-SiC. \u00cen compara\u021bie cu omoloagele a-SiC, must\u0103\u021bile b-SiC au prezentat regiuni cu densitate sc\u0103zut\u0103 de defecte, precum \u0219i regiuni cu densitate sc\u0103zut\u0103 de defecte plane; \u00een plus, acestea au prezentat o dimensiune mai mare a gr\u0103untelui de cristal \u00een compara\u021bie cu omoloagele lor a-SiC.<\/p>\n
Must\u0103\u021bi realizate din b-SiC au fost dispersate cu succes \u00een compozite pe baz\u0103 de PA6 folosind o valoare adecvat\u0103 a pH-ului, cresc\u00e2nd semnificativ rezisten\u021ba la flexiune, rezisten\u021ba la trac\u021biune, lucrul la rupere, rezisten\u021ba \u0219i tenacitatea acestor compozite. Procesele de punte \u0219i de smulgere au jucat un rol semnificativ \u00een \u00eembun\u0103t\u0103\u021birea tenacit\u0103\u021bii, cresc\u00e2nd \u00een acela\u0219i timp rezisten\u021ba la flexiune, deoarece au necesitat o energie mai mare pentru a se rupe dec\u00e2t metodele f\u0103r\u0103 punte.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile de carbur\u0103 de siliciu pot fi utilizate pentru a consolida \u0219i a \u00eent\u0103ri ceramica, metalele \u0219i compozitele polimerice. Propriet\u0103\u021bile lor variaz\u0103 de la rezisten\u021b\u0103 ridicat\u0103, duritate \u0219i tenacitate p\u00e2n\u0103 la o iner\u021bie chimic\u0103 \u0219i rezisten\u021b\u0103 la coroziune excelente - precum \u0219i o conductivitate electric\u0103 sc\u0103zut\u0103 - ceea ce le face perfecte pentru a fi utilizate \u00eentr-o gam\u0103 larg\u0103 de materiale ceramice, metalice \u0219i polimerice. Ve\u021bi g\u0103si cu siguran\u021b\u0103 o dimensiune perfect potrivit\u0103 pentru a v\u0103 satisface nevoile specifice!<\/p>\n
Aceste materiale sunt deosebit de potrivite pentru aplica\u021biile care necesit\u0103 o performan\u021b\u0103 rapid\u0103, cum ar fi ingineria aerospa\u021bial\u0103 \u0219i uneltele de t\u0103iere. Durabilitatea lor le face potrivite pentru procesele de \u0219lefuire, lustruire sau t\u0103iere mecanic\u0103 \u0219i pot fi chiar combinate cu alte materiale pentru a cre\u0219te performan\u021ba - de exemplu, \u00eempreun\u0103 cu carbonitrur\u0103 de titan (TiCxNy) pentru a cre\u0219te duritatea \u0219i iner\u021bia chimic\u0103 a compozitelor ceramice.<\/p>\n
Ca atare, acestea pot fi utilizate \u00een ingineria aerospa\u021bial\u0103 pentru a proiecta aeronave mai u\u0219oare \u0219i mai eficiente din punct de vedere al consumului de combustibil, materiale compozite mai rezistente care s\u0103 suporte niveluri mai ridicate de stres, precum \u0219i unelte de t\u0103iere cu un nivel de precizie necesar, cum ar fi burghie sau polizoare.<\/p>\n
Compozitele ceramice armate cu must\u0103\u021bi grosiere de carbur\u0103 de siliciu au demonstrat o rezisten\u021b\u0103 \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit\u0103 \u00een timpul testelor de trac\u021biune. \u00cenc\u00e2lcirea must\u0103\u021bilor a crescut semnificativ consumul de energie la rupere - un indicator al durit\u0103\u021bii. \u00cen plus, \u00eencorporarea de must\u0103\u021bi a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bit momentul c de discontinuitate - o caracteristic\u0103 esen\u021bial\u0103 pentru ceramic\u0103.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile grosiere de carbur\u0103 de siliciu pot fi un adaos eficient la compozitele cu matrice ceramic\u0103, dar morfologia lor poate avea un impact negativ asupra rezisten\u021bei. Prin urmare, \u00eencorporarea lor necesit\u0103 un proces care s\u0103 le reduc\u0103 dimensiunea, precum \u0219i con\u021binutul de siliciu liber, pentru o \u00eencorporare reu\u0219it\u0103 \u00een matrici ceramice.<\/p>\n
O modalitate de a atinge acest obiectiv este prin m\u0103cinarea cu bile cu energie redus\u0103. Aceast\u0103 tehnic\u0103 reduce dimensiunea must\u0103\u021bilor, m\u0103rind \u00een acela\u0219i timp suprafa\u021ba. \u00cen plus, \u00een produc\u021bia de materiale compozite pot fi incluse procente volumice mai mari de must\u0103\u021bi pentru o mai bun\u0103 rezisten\u021b\u0103 la rupere dec\u00e2t atunci c\u00e2nd sunt fabricate f\u0103r\u0103 must\u0103\u021bi grosiere.<\/p>\n
Carbura de siliciu este un material extrem de durabil, utilizat pentru \u00eent\u0103rirea ceramicii, a metalelor \u0219i a compozitelor polimerice. Datorit\u0103 propriet\u0103\u021bilor sale de rezisten\u021b\u0103 ridicat\u0103, duritate, iner\u021bie chimic\u0103 \u0219i rezisten\u021b\u0103 la temperatur\u0103, carbura de siliciu serve\u0219te ca material de ranforsare excelent \u00een multe aplica\u021bii diferite; aplica\u021biile de ranforsare a ceramicii beneficiaz\u0103 adesea de un mare beneficiu, deoarece rezisten\u021ba la oxidare, rezisten\u021ba la uzur\u0103 \u0219i stabilitatea termic\u0103 cresc ca urmare a utiliz\u0103rii acestui material de ranforsare.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile de carbur\u0103 de siliciu reprezint\u0103 o modalitate ideal\u0103 de a spori rezisten\u021ba compozitelor pe baz\u0103 de polimeri cu rigiditate \u0219i modul de trac\u021biune ridicate, \u00een special a celor care prezint\u0103 o rigiditate crescut\u0103 sau un raport rigiditate-modul de trac\u021biune. \u00cen plus, ele cresc alungirea la rupere \u0219i rezisten\u021ba la rupere a acestor compozite, contribuind \u00een acela\u0219i timp la reducerea coeficien\u021bilor de frecare, ceea ce le face un material de armare nepre\u021buit \u00een aplica\u021bii de mare vitez\u0103, cum ar fi componentele aerospa\u021biale sau auto.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile de carbur\u0103 de siliciu sunt fibre lungi \u0219i sub\u021biri, cu diametre cuprinse \u00eentre nanometri \u0219i micrometri, care prezint\u0103 o structur\u0103 monocristalin\u0103 cu pu\u021bine impurit\u0103\u021bi chimice \u0219i f\u0103r\u0103 limite de granula\u021bie, un punct de topire ridicat, o densitate sc\u0103zut\u0103 \u0219i o rezisten\u021b\u0103 excelent\u0103 la coroziune \u0219i oboseal\u0103. Se poate utiliza armarea cu alte materiale pentru a \u00eembun\u0103t\u0103\u021bi performan\u021ba; propriet\u0103\u021bile sale mecanice excelente fac din ea un agent excelent de \u00eent\u0103rire \u0219i de \u00eent\u0103rire pentru ceramic\u0103 structural\u0103 avansat\u0103, cum ar fi uneltele de t\u0103iere din ceramic\u0103 de alumin\u0103.<\/p>\n
Ad\u0103ugarea de \u0219uvi\u021be de SiC la alumin\u0103 cre\u0219te rezisten\u021ba la trac\u021biune \u0219i la flexiune, f\u0103r\u0103 a avea un impact semnificativ asupra performan\u021belor de fluaj la temperaturi ridicate. Mai mult, ad\u0103ugarea acestor must\u0103\u021bi a crescut de trei ori rezisten\u021ba la flexiune la temperatura camerei, comparativ cu cea de dinaintea ad\u0103ug\u0103rii lor.<\/p>\n
Must\u0103\u021bile de SiC adaug\u0103 avantaje mecanice semnificative la compozitele cu matrice de alumin\u0103, conform lui Shi et al. \u00cencorporarea must\u0103\u021bilor a crescut at\u00e2t rezisten\u021ba la trac\u021biune, c\u00e2t \u0219i rezisten\u021ba la flexiune cu 37,6% \u0219i, respectiv, 37,9%.<\/p>\n
Dar este esen\u021bial s\u0103 se selecteze un num\u0103r adecvat de must\u0103\u021bi pentru fiecare aplica\u021bie, deoarece un num\u0103r prea mare de must\u0103\u021bi va sc\u0103dea rezisten\u021ba la trac\u021biune \u0219i la flexiune a materialului compozit \u0219i poate duce la concentra\u021bii de tensiuni care s\u0103 conduc\u0103 la propagarea fisurilor.<\/p>\n
Carbura de siliciu (SiC) este un compus chimic solid format din siliciu \u0219i carbon, care apare \u00een mod natural sub form\u0103 de moissanit; cu toate acestea, produc\u021bia pe scar\u0103 larg\u0103 sub form\u0103 de pulbere \u0219i cristal pentru utiliz\u0103ri industriale creeaz\u0103, de asemenea, cantit\u0103\u021bi mari de SiC pentru materiale abrazive, unelte de t\u0103iere, pl\u0103ci ceramice pentru veste antiglon\u021b, precum \u0219i ceramic\u0103 foarte dur\u0103 utilizat\u0103 \u00een fr\u00e2nele \u0219i ambreiajele automobilelor. Materialul dur, gri-negru al SiC, cu puncte de topire \u0219i de fierbere ridicate, are multe utiliz\u0103ri, inclusiv pl\u0103ci ceramice pentru veste antiglon\u021b ca abrazivi; unelte de t\u0103iere, precum \u0219i pentru a fi utilizate ca pl\u0103ci ceramice pentru veste antiglon\u021b din SiC. Tehnicile de sinterizare creeaz\u0103 ceramic\u0103 foarte dur\u0103, utilizat\u0103 pe scar\u0103 larg\u0103 \u00een fr\u00e2nele \u0219i ambreiajele automobilelor, realizat\u0103 din SiC lipite \u00eentre ele prin lipire pentru a forma ceramic\u0103 utilizat\u0103 pe scar\u0103 larg\u0103 \u00een cadrul sistemelor de fr\u00e2nare \u0219i ambreiaj ale automobilelor.<\/p>\n
Matricea ceramic\u0103 umplut\u0103 cu must\u0103\u021bi de carbur\u0103 de siliciu este u\u0219oar\u0103 \u0219i ofer\u0103 o rezisten\u021b\u0103 superioar\u0103 la trac\u021biune, ceea ce o face potrivit\u0103 pentru aplica\u021bii care necesit\u0103 viteze mari, cum ar fi fabricarea pl\u0103cilor de veste antiglon\u021b. Ceramica de alumin\u0103 o poate folosi pentru a preveni fisurarea \u00een timpul prelucr\u0103rii, \u00een timp ce sticla o poate folosi pentru a consolida stabilitatea termic\u0103 sau chiar poate fi ad\u0103ugat\u0103 \u00een compu\u0219i compozi\u021bi metal\/ceramic\u0103 pentru o stabilitate termic\u0103 sporit\u0103.<\/p>\n
Pentru a ob\u021bine aceste propriet\u0103\u021bi, este esen\u021bial ca must\u0103\u021bile s\u0103 fie prelucrate \u0219i manipulate \u00een mod corespunz\u0103tor, inclusiv prin evitarea contamin\u0103rii \u0219i manipularea lor cu grij\u0103. \u00cen mod ideal, ar trebui s\u0103 fie depozitate \u00eentr-un recipient etan\u0219 pentru a reduce expunerea la aer; \u00een caz contrar, aerul le va determina s\u0103 se aglomereze, ceea ce va avea un impact negativ asupra performan\u021bei de dispersie \u0219i a efectului de utilizare. Se recomand\u0103, de asemenea, p\u0103strarea la distan\u021b\u0103 de lumina soarelui pentru condi\u021bii optime de depozitare.<\/p>\n
Sinteza must\u0103\u021bilor de carbur\u0103 de siliciu necesit\u0103 mai multe etape \u0219i implic\u0103 selectarea cu aten\u021bie at\u00e2t a unui \u0219ablon de sacrificiu, c\u00e2t \u0219i a condi\u021biilor de reac\u021bie. Varia\u021bia temperaturii \u0219i a duratei \u00een timpul proceselor de reducere carbotermic\u0103 poate modifica morfologia \u0219i structura acestora sau poate fi adaptat\u0103 pentru un rezultat specific raportului de aspect.<\/p>\n
Silicea mezoporoas\u0103 poate fi, de asemenea, utilizat\u0103 ca \u0219ablon pentru a forma must\u0103\u021bi de carbur\u0103 de siliciu prin reducere carbotermic\u0103 la temperaturi mai ridicate (1300 grade C) pentru o perioad\u0103 mai lung\u0103 de timp. Astfel se ob\u021bin morfologii \u0219i rapoarte de aspect mai uniforme.<\/p>\n
Tehnologia brevetat\u0103 ofer\u0103 o metod\u0103 de producere a must\u0103\u021bilor de carbur\u0103 de siliciu cu un raport de aspect \u0219i un con\u021binut granular controlat, produc\u00e2nd must\u0103\u021bile cu un diametru mediu de 0,2 p\u00e2n\u0103 la 1,0 mm, un raport de aspect \u00eentre 20-200 \u0219i un con\u021binut granular sub 7%. \u00cen plus, aceste must\u0103\u021bi con\u021bin procente sc\u0103zute de alte metale grele, cum ar fi nichel (50 ppm). Acest proces ofer\u0103 o alternativ\u0103 economic\u0103, sigur\u0103 \u0219i ecologic\u0103 la materialele ceramice tradi\u021bionale.<\/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\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=444"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":445,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions\/445"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=444"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=444"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/ro\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=444"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}