Barium stronsium alüminium silikat (Ba _x Sr _1−x Al ₂ Si ₂ O ₈ , BSAS) keramika həm faza sabitliyinə, həm də su buxarının korroziyasına qarşı müqavimətə malikdir, bu da onları radom texnologiyası və elektron qablaşdırma üçün ideal materiallar edir. BSAS keramikasının zədə və qüsurlara qarşı aşağı dözümlülüyünü aradan qaldırmaq üçün nanoarmaturların tətbiqi onların möhkəmliyini və möhkəmliyini artırmaq üçün effektiv yanaşmadır.

SiC nanotelləri (SiCnws) SiC keramikadan miras qalmış yüksək möhkəmlik və sərtlik nümayiş etdirir, həmçinin nanomaterallara xas olan əla möhkəmlik və elastiklik xarakteristikasını BSAS keramikasının sərtləşdirilməsi üçün ideal namizəd edir. Nano-armaturların gücləndirici və sərtləşdirici təsirləri ilk növbədə onların dispersiyası və interfasial bağlanması ilə bağlıdır. Zəif dispersiya sıxlaşma zamanı qapalı məsamələrin əmələ gəlməsi ilə nəticələnə bilər, güclü fazalararası birləşmə isə çatların effektiv əyilməsinin qarşısını ala bilər və bununla da nanomaterialların gücləndirici və sərtləşdirici təsirlərini məhdudlaşdıra bilər.

SiCnws-in dispersiyasını optimallaşdırmaq və çatlaqların sabit əyilməsinə nail olmaq üçün strategiyanın tapılması onların gücləndirici və sərtləşdirici təsirlərindən tam istifadə etmək üçün açardır və keramika gücləndirici və sərtləşdirmə mexanizmlərinin nəzəri çərçivəsini zənginləşdirmək üçün vacibdir.

Bu yaxınlarda, Çinin Şimal-Qərb Politexnik Universitetindən Xiaomeng Fanın rəhbərlik etdiyi bir qrup, çoxfazalı keramikaları gücləndirmək və sərtləşdirmək üçün aşağı modullu kövrək interfeys dizayn metodu haqqında məlumat verdi. SiCnws və BSAS arasında quraşdırılmış SiO ₂ interfeysi qurmaqla və mikrostruktur və interfeys strukturunu izləməklə, möhkəmləndirici və sərtləşdirmə mexanizmlərini təhlil etdilər və BSAS keramikasının mexaniki performansını optimallaşdırdılar. Bu iş çoxfazalı keramikada interfeys strukturu, eləcə də onların möhkəmləndirilməsi və sərtləşdirilməsi üçün yeni dizayn yanaşmasını təqdim edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1722025259&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-brittle-interface-modulus-mechanical-properties.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTg1Il0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODUiXV0sMF0.&dt=1722024586067&bpp=1&bdt=3441&idt=11032&shv=r20240724&mjsv=m202407230101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722025127%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1722025127%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x737&nras=2&correlator=2922277380229&frm=20&pv=1&ga_vid=994546572.1721801825&ga_sid=1722024597&ga_hid=343231747&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2034&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C31085513%2C95334525%2C95334830%2C95337870%2C95338261%2C95337092%2C95336267%2C21065724%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=357137584584191&tmod=600810080&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fpage2.html&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Komanda işlərini Journal of Advanced Ceramics jurnalında dərc etdirdi .

“Bu hesabatda yüksək sıxlıqlı SiCnws/SiO _{2 / BSAS çoxfazalı keramika üç faza arasında aydın faza sərhədləri ilə isti preslə sinterləmə üsulu ilə hazırlanmışdır. STEM-HAADF texnikasından istifadə edərək, amorf SiO 2-nin} bir qaba daxil edildiyi təsdiq edilmişdir. kub SiCnws və monoklinik BSAS arasında qeyri-müntəzəm forma, interfeysə bənzər bir quruluş meydana gətirir “dedi Fan, Şimal-Qərb Politexnik Universitetinin Termostruktur Kompozit Materiallar Laboratoriyasından Elm və Texnologiya üzrə dosent, tədqiqat maraqları ultra yüksək temperaturda olan materialşünaslıq üzrə ekspert. keramika matrisli kompozitlər.

“Sıxlaşdırma prosesi zamanı yaxşı axıcılığa malik keramika tozları nanoarmaturların dispersiyasını yaxşılaşdırmaq üçün çox vacibdir. He və Hutchinson meyarına görə, aşağı modullu interfeysin qurulması çatların əyilməsini stimullaşdırmaq üçün açardır.

“Buna görə də, biz kövrək interfeys qurmaqla nanoarmaturların gücləndirici və sərtləşdirici təsirini optimallaşdırmaq üçün innovativ fərziyyə təklif etdik: SiCnws və BSAS keramika matrisi arasında aşağı yumşalma temperaturu və aşağı modulu ilə daxil edilmiş SiO _{2 interfeysinin tətbiqi”, – Fan bildirib.}

“Nəticələr fərziyyəni təsdiqlədi. Birincisi, ərinmiş SiO ₂ təzyiq altında keramika hissəciklərini əhatə edə bilər, sinterləmə prosesi zamanı təmas gərginliyini azaldır və axıcılığı yaxşılaşdırır. Eyni zamanda, sinterləmə zamanı ərimiş SiO ₂ SiCnws və BSAS taxılları arasında daxili interfeys rolunu oynayır, aralarındakı interfasial əlaqəni zəiflədir, bu, SiCnws-in gücləndirici və sərtləşdirici təsirlərini birlikdə optimallaşdırır.”

_{Bu iş SiO 2} tərkibini tənzimləməklə keramika interfeys strukturunu optimallaşdırır və He və Hutchinson kriteriyasından istifadə edərək interfeysdə çatların yayılması davranışını proqnozlaşdırmaqla möhkəmləndirici və sərtləşdirmə mexanizmini sistematik şəkildə öyrənir. Optimallaşdırılmış keramika 193±16 MPa və 3.1±0.5 MPa·m ^1/2 əyilmə gücü və qırılma möhkəmliyi nümayiş etdirir ki, bu da optimallaşdırılmamış keramika ilə müqayisədə 52.6% və 94.0%-ə qədər təkmilləşməni göstərir.

“Bu iş BSAS keramikasının kommersiya tətbiqi üçün əhəmiyyətlidir və çoxfazalı keramikaları gücləndirmək və sərtləşdirmək üçün interfeys strukturu dizaynı üçün yeni dizayn strategiyaları təqdim edir” dedi Fan.

Bununla belə, BSAS-ın kommersiya tətbiqləri üçün uyğunluğunu və digər çoxfazalı keramikaların mexaniki xüsusiyyətlərini optimallaşdırmaq üçün bu strategiyanın tətbiqinin məqsədəuyğunluğunu araşdırmaq üçün daha ətraflı tədqiqat tələb olunur. Bu kontekstdə professor Fan gələcək iş üçün üç potensial istiqamət təklif etdi: istilik sabitliyinin, su buxarının korroziyaya qarşı müqavimətinin və onların mexaniki performansla əlaqələndirilməsinin artırılması; əlaqədar hazırlıq proseslərinin optimallaşdırılması; və bu strategiyanın digər çoxfazalı keramika sistemlərinə tətbiqinin araşdırılması .

Digər tədqiqatçılara Çinin Şaansi şəhərindəki Şimal-Qərb Politexnik Universitetinin Termostruktur Kompozit Materiallar Laboratoriyasından Elm və Texnologiyadan Xin Li, Haojie Luo, Jimei Xue, Fang Ye, Yongsheng Liu; Xiaoke Lu, Çinin Shaanxi şəhərindəki Xi’an Jiaotong Universitetinin Sərhəd Elm və Texnologiya İnstitutundan.

Daha çox məlumat: Xin Li və digərləri, SiC nanotellərinin təkmilləşdirilmiş mexaniki xassələri/Ba 0.75Sr 0.25Al 2Si 2O 8 daxili SiO 2 interfeysi ilə keramika, Qabaqcıl Seramika jurnalı (2024). DOI: 10.26599/JAC.2024.9220907

Tsinghua University Press tərəfindən təmin edilmişdir