Vi\u0161ke silicijevega karbida se pogosto uporabljajo za krepitev in utrjevanje kovinskih, kerami\u010dnih in polimernih kompozitov, saj zagotavljajo ve\u010djo lomno trdnost, upogibno trdnost, odpornost na oksidacijo in lomno \u017eilavost njihovih kompozitov.<\/p>\n
Disperzije SiCw so bile ocenjene z napravo Malvern Nano ZS90 za analizo njihovega povr\u0161inskega Zeta potenciala v skladu s Sternovimi na\u010deli strukture dvojne elektri\u010dne plasti (Greenwood 2003). Po tem na\u010delu vi\u0161je vrednosti ka\u017eejo na ve\u010djo disperzijsko u\u010dinkovitost.<\/p>\n
Silicijevi karbidni whiskerji so lahko u\u010dinkovito orodje za krepitev kompozitnih materialov na osnovi polimerov. Ti vlaknom podobni delci se pogosto uporabljajo v industriji in imajo dve kristalni obliki - a-SiC (heksagonalna in romboedri\u010dna struktura) in b-SiC (\u010delno centrirana kubi\u010dna struktura). Dosegljivost z metlicami A-SiC je preprosta, vendar omejena zaradi krhkosti; v primerjavi s to obliko zahtevajo metlice b-SiC zapleteno kemijo in dra\u017ejo opremo za sintezo, vendar se v primerjavi z njimi pona\u0161ajo z ve\u010djo lomno trdnostjo.<\/p>\n
Raziskovalci, ki si prizadevajo za razvoj visoko zmogljivih kompozitov na osnovi polimerov, so se osredoto\u010dili na polnila, ki izbolj\u0161ujejo odpornost polimerov proti obrabi, kar je del \u0161ir\u0161ih prizadevanj za pove\u010danje mehanskih lastnosti ob hkratnem zmanj\u0161anju stro\u0161kov; polimerni materiali imajo obi\u010dajno manj\u0161o natezno in udarno trdnost v primerjavi s kovinskimi ali kerami\u010dnimi primerki, vendar je njihova proizvodnja veliko cenej\u0161a.<\/p>\n
Polnila, ki se uporabljajo za modifikacijo PA6, so pokazala omejeno odpornost proti obrabi. Najlonski kompoziti, ki vsebujejo steklena vlakna, so pokazali slab\u0161e rezultate, medtem ko so kompoziti, ki vsebujejo anorganske ognjevzdr\u017ene materiale, kot je molibdenov disulfid, imeli slab\u0161o natezno trdnost kot drugi.<\/p>\n
V tej \u0161tudiji so bili uporabljeni kompoziti na osnovi PA6, ki so vsebovali razli\u010dne koncentracije whiskerjev b-SiC. Njihov dodatek je znatno izbolj\u0161al upogibno trdnost, lomno delo in medlaminarno stri\u017eno trdnost; njihov dodatek je prispeval tudi k ve\u010dji \u017eilavosti zaradi premostitve whiskerjev; ta proces prena\u0161a napetost iz mehkih polimerov, kot je PA6, na tr\u0161e whiskerje SiC, ki nato prena\u0161ajo napetost od njih in namesto tega proti njim.<\/p>\n
Z elektronskim mikroskopom smo preu\u010dili morfologijo in mikrostrukturo metlic b-SiC. V primerjavi s podobnimi a-SiC metlicami so bile v b-SiC metlicah regije z majhno gostoto napak in regije z majhno ploskovno gostoto napak; poleg tega so imele v primerjavi z a-SiC metlicami ve\u010djo velikost kristalnih zrn.<\/p>\n
Metlice iz b-SiC so bile uspe\u0161no dispergirane v kompozitih na osnovi PA6 z uporabo ustrezne vrednosti pH, kar je znatno pove\u010dalo upogibno trdnost, natezno trdnost, lomno delo, \u017eilavost in \u017eilavost teh kompozitov. Procesi premostitve in izvleka so imeli pomembno vlogo pri izbolj\u0161anju \u017eilavosti ob pove\u010danju upogibne trdnosti, saj so zahtevali ve\u010djo energijo za prelom kot metode brez premostitve.<\/p>\n
Vi\u0161ke silicijevega karbida se lahko uporabljajo za krepitev in utrjevanje keramike, kovin in polimernih kompozitov. Njihove lastnosti segajo od visoke trdnosti, trdote in \u017eilavosti do odli\u010dne kemi\u010dne inertnosti in odpornosti proti koroziji ter nizke elektri\u010dne prevodnosti, zato so odli\u010dni za uporabo v razli\u010dnih kerami\u010dnih, kovinskih in polimernih materialih. Zagotovo boste na\u0161li eno velikost, ki bo popolnoma ustrezala va\u0161im specifi\u010dnim potrebam!<\/p>\n
Ti materiali so \u0161e posebej primerni za aplikacije, ki zahtevajo hitro delovanje, kot so letalska in vesoljska tehnika ter rezalna orodja. Zaradi svoje trpe\u017enosti so primerni za postopke bru\u0161enja, poliranja ali strojnega rezanja, lahko pa jih celo kombiniramo z drugimi materiali za pove\u010danje zmogljivosti - na primer v kombinaciji s titanovim karbonitridom (TiCxNy) za pove\u010danje trdote in kemi\u010dne inertnosti kerami\u010dnih kompozitov.<\/p>\n
Tako jih je mogo\u010de uporabiti v letalskem in vesoljskem in\u017eenirstvu za oblikovanje la\u017ejih in var\u010dnej\u0161ih letal, mo\u010dnej\u0161ih kompozitnih materialov, ki prenesejo ve\u010dje obremenitve, ter rezalnih orodij z zahtevano stopnjo natan\u010dnosti, kot so vrtalniki ali brusilniki.<\/p>\n
Kerami\u010dni kompoziti, oja\u010dani z grobimi metlicami silicijevega karbida, so med nateznim testiranjem pokazali izbolj\u0161ano \u017eilavost. Zapletanje metlic je znatno pove\u010dalo porabo energije pri okvari - kazalnik \u017eilavosti. Poleg tega je vklju\u010ditev metlic izbolj\u0161ala njihov c-moment neprekinjenosti, kar je bistvena lastnost keramike.<\/p>\n
Grobe silicijeve karbidne metlice so lahko u\u010dinkovit dodatek kompozitom s kerami\u010dno matrico, vendar lahko njihova morfologija negativno vpliva na njihovo \u017eilavost. Zato je za njihovo vklju\u010ditev potreben postopek, ki zmanj\u0161a njihovo velikost in vsebnost prostega silicijevega dioksida, da se uspe\u0161no vklju\u010dijo v kerami\u010dne matrice.<\/p>\n
Eden od na\u010dinov za dosego tega cilja je nizkoenergijsko krogli\u010dno mletje. Ta tehnika zmanj\u0161a velikost metlic in hkrati pove\u010da povr\u0161ino. Poleg tega se lahko pri proizvodnji kompozitnih materialov vklju\u010dijo ve\u010dji volumski odstotki whiskerjev, da se izbolj\u0161a lomna \u017eilavost, kot \u010de se proizvajajo brez grobih whiskerjev.<\/p>\n
Silicijev karbid je izredno trpe\u017een material, ki se uporablja za utrjevanje keramike, kovin in polimernih kompozitov. Zaradi visoke trdnosti, trdote, kemi\u010dne inertnosti in temperaturne odpornosti je silicijev karbid odli\u010den material za oja\u010ditev v \u0161tevilnih razli\u010dnih aplikacijah; aplikacije za oja\u010ditev keramike imajo pogosto velike koristi, saj se zaradi uporabe tega materiala za oja\u010ditev pove\u010da njihova odpornost proti oksidaciji, odpornost proti obrabi in toplotna stabilnost.<\/p>\n
Vi\u0161ke silicijevega karbida so idealen na\u010din za pove\u010danje trdnosti kompozitov na osnovi polimerov z visoko togostjo in nateznim modulom, zlasti tistih s pove\u010dano togostjo ali razmerjem med togostjo in nateznim modulom. Poleg tega pove\u010dajo natezni raztezek pri pretrgu in ocene lomne \u017eilavosti teh kompozitov, hkrati pa pomagajo zmanj\u0161ati koeficiente trenja; zato so neprecenljiv material za oja\u010ditev pri hitrih aplikacijah, kot so letalske ali avtomobilske komponente.<\/p>\n
Silicijev karbidni whiskerji so dolga, tanka vlakna s premerom od nanometra do mikrometra, ki imajo monokristalno strukturo z malo kemi\u010dnimi ne\u010disto\u010dami in brez meja zrn, visoko tali\u0161\u010de, nizko gostoto ter odli\u010dno odpornost proti koroziji in utrujanju. Za izbolj\u0161anje u\u010dinkovitosti se lahko uporabljajo za oja\u010ditev z drugimi materiali; zaradi svojih odli\u010dnih mehanskih lastnosti so odli\u010dno sredstvo za oja\u010ditev in utrjevanje napredne strukturne keramike, kot so rezalna orodja iz keramike iz aluminijevega oksida.<\/p>\n
Dodajanje SiC-ovih metlic aluminijevemu oksidu pove\u010da njegovo natezno in upogibno trdnost, hkrati pa ne vpliva bistveno na lastnosti pri visokotemperaturnem lezenju. Poleg tega je dodajanje teh metlic pove\u010dalo upogibno trdnost pri sobni temperaturi za trikrat v primerjavi s trdnostjo pred dodajanjem.<\/p>\n
Po podatkih Shi et al. so whiskerji SiC kompozitom na osnovi aluminijeve matrice dodali pomembne mehanske prednosti. Vklju\u010ditev whiskerjev je pove\u010dala natezno in upogibno trdnost za 37,6% oziroma 37,9%.<\/p>\n
Vendar pa je za vsako uporabo klju\u010dnega pomena izbrati ustrezno \u0161tevilo metlic, saj preveliko \u0161tevilo metlic zmanj\u0161a natezno in upogibno trdnost kompozitnega materiala in lahko povzro\u010di koncentracijo napetosti, ki vodi do \u0161irjenja razpok.<\/p>\n
Silicijev karbid (SiC) je trdna kemi\u010dna spojina iz silicija in ogljika, ki se v naravi pojavlja kot dragulj moissanit; vendar se pri obse\u017eni proizvodnji prahu in kristalov za industrijsko uporabo proizvajajo tudi velike koli\u010dine SiC za abrazive, rezalna orodja, kerami\u010dne plo\u0161\u010de za neprebojne jopi\u010de ter zelo trdo keramiko, ki se uporablja v avtomobilskih zavorah in sklopkah. Trd, sivo-\u010drn material SiC z visokim tali\u0161\u010dem in vreli\u0161\u010dem ima \u0161tevilne uporabe, vklju\u010dno s kerami\u010dnimi plo\u0161\u010dami za neprebojne jopi\u010de kot abrazivi, rezalnimi orodji in kerami\u010dnimi plo\u0161\u010dami za neprebojne jopi\u010de, izdelanimi iz SiC. Tehnike sintranja ustvarjajo zelo trdo keramiko, ki se pogosto uporablja v avtomobilskih zavorah in sklopkah, izdelanih iz SiC, ki se s spajanjem povezujejo v keramiko, ki se pogosto uporablja v avtomobilskih zavorah in sklopkah.<\/p>\n
Kerami\u010dna matrica, napolnjena z vlakni iz silicijevega karbida, je lahka in ima izjemno natezno trdnost, zato je primerna za aplikacije, ki zahtevajo visoke hitrosti, kot je izdelava plo\u0161\u010d za neprebojne jopi\u010de. V keramiki iz aluminijevega oksida se lahko uporablja za prepre\u010devanje razpok med strojno obdelavo, v steklu pa za krepitev toplotne stabilnosti ali celo za dodajanje v kompozitne kovinsko-kerami\u010dne spojine za ve\u010djo temperaturno stabilnost.<\/p>\n
Za doseganje teh lastnosti je klju\u010dnega pomena, da se whiskerji ustrezno obdelujejo in obdelujejo, vklju\u010dno z izogibanjem kontaminaciji in previdnim ravnanjem z njimi. Najbolje je, da se shranjujejo v nepredu\u0161ni posodi, da se zmanj\u0161a izpostavljenost zraku; v nasprotnem primeru bo zrak povzro\u010dil njihovo aglomeracijo, kar bo negativno vplivalo na njihovo disperzijsko zmogljivost in u\u010dinek uporabe. Za optimalne pogoje shranjevanja je priporo\u010dljivo tudi varovanje pred son\u010dno svetlobo.<\/p>\n
Sinteza silicijevega karbida zahteva ve\u010d korakov in vklju\u010duje skrbno izbiro \u017ertvene predloge in reakcijskih pogojev. Spreminjanje temperature in trajanja med karbotermi\u010dnimi redukcijskimi postopki lahko spremeni njihovo morfologijo in strukturo ali pa se prilagodi za rezultat, specifi\u010den za razmerje stranic.<\/p>\n
Mezoporozni silicijev dioksid se lahko uporablja tudi kot predlogo za tvorbo silicijevega karbida s karbotermalno redukcijo pri vi\u0161jih temperaturah (1300 stopinj C) za dalj\u0161i \u010das. Tako se dose\u017eejo bolj enotne morfologije in aspektna razmerja.<\/p>\n
Patentirana tehnologija zagotavlja metodo za proizvodnjo metlic iz silicijevega karbida z nadzorovanim razmerjem stranic in vsebnostjo zrnc, pri \u010demer se proizvedejo metlice s povpre\u010dnim premerom od 0,2 do 1,0 mm, razmerjem stranic med 20-200 in vsebnostjo zrnc pod 7%. Poleg tega ti whiskerji vsebujejo nizke odstotke drugih te\u017ekih kovin, kot je nikelj (50ppm). Ta postopek ponuja ekonomi\u010dno, varno in okolju prijazno alternativo tradicionalnim kerami\u010dnim materialom.<\/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\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=444"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":445,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/444\/revisions\/445"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=444"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=444"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ceramicatijolart.com\/sl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=444"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}