Liflə gücləndirilmiş keramika matris kompozitləri (CMCs) yüksək möhkəmlik, möhkəmlik və digər üstünlüklərə görə hipersəs avtomobillərində radom materialları üçün əsas seçim olmuşdur. Bununla belə, yüksək temperaturda atmosfer mühitində oksigenlə oksidləşmə onların gələcək inkişafı üçün əhəmiyyətli bir maneə olaraq qalır.

Termal qoruyucu örtüklər bu problemi azaltmaq üçün vacib bir yol təklif edir. Buna baxmayaraq, CMC-lər daxilində xas material fərqləri və ya lif istiqamətləri, istər-istəməz daxili gərginliklər yaradaraq, temperatur dəyişiklikləri zamanı matris və liflər arasında fərqli termal genişlənmə dərəcələrinə səbəb ola bilər . Bu daxili gərginliklər, ironik olaraq, örtüklərin çatlamasına və hətta ayrılmasına kömək edir və onların effektivliyinə çətinlik yaradır.

“Taonun yolu müxalifətdən keçir; onun funksiyası zəif olanda tapılır.” Harbin Texnologiya İnstitutunun (Weihai) Xüsusi Keramika Dizaynı və Hazırlanması üzrə Əsas Laboratoriyasından professor Xia Long qədim filosofların müdrikliyindən ilhamlanaraq, bu problemi həll etmək üçün əks düşüncəyə əsaslanan konseptual çərçivə təklif etdi və daha yüksək “qayıt” əldə etməyə çalışdı. ” minimal “qurban” vasitəsilə.

Kaplama çatlarının qarşısının alınmasında yaranan çətinliyi dərk edən komanda, materialın özlülüyünü azaltmaq üçün yaranan oksid məhsullarının oksidləşməyə davamlı örtüklə kimyəvi və ya fiziki təsir göstərə bildiyi çatlaq yerlərində oksidləşmədən istifadə etməyi təklif edir. Termal cəhətdən uyğun olmayan çatların bu məqsədyönlü özünü sağaltması “İkili geribildirimli özünü sağaltma mexanizmi” adlanır.

Komanda işlərini 5 sentyabr 2024-cü ildə Journal of Advanced Ceramics jurnalında dərc etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1726212132&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-09-dual-feedback-mechanism-anti-oxidation.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI4LjAuNjYxMy4xMzgiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siQ2hyb21pdW0iLCIxMjguMC42NjEzLjEzOCJdLFsiTm90O0E9QnJhbmQiLCIyNC4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEyOC4wLjY2MTMuMTM4Il1dLDBd&dt=1726210875814&bpp=1&bdt=205&idt=7968&shv=r20240911&mjsv=m202409090101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Ddd084782a3980897%3AT%3D1725971170%3ART%3D1726211896%3AS%3DALNI_Ma1uv12HX_ctV-7loP2Dla_dLGslw&eo_id_str=ID%3D6cdee71e935b6dcb%3AT%3D1725971170%3ART%3D1726211896%3AS%3DAA-AfjZEH1DAbfRV50frmhACTroQ&prev_fmts=0x0%2C1903x911&nras=2&correlator=3499645138291&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1974&biw=1903&bih=911&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759837%2C31086852%2C44798934%2C95338227%2C95341664%2C95342032%2C95342458%2C31086974%2C95341671&oid=2&pvsid=1026872245499630&tmod=2134885222&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fsort%2Fdate%2Fall%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C911&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Məqalədə SOAC@BN _f /SiBN kompozit materialı təklif olunan dizaynı təsdiqləmək üçün hazırlanmışdır. SOAC təbəqəsi çox mərhələli sprey örtük prosesindən istifadə etməklə istehsal edilmişdir. SOAC-ın üzvidən qeyri-üzvi örtüyə çevrilməsi prosesi müxtəlif sinterləmə temperaturlarında araşdırıldı və bu, üzvi örtükdən qeyri-üzvi örtükə keçid zamanı heç bir kristal quruluşun əmələ gəlmədiyini təsdiq etdi. Bu tapıntı, substratın səthinə effektiv şəkildə yapışmaqda örtüyün diqqətəlayiq üstünlüyünü vurğulayır.

_{BN f} /SiBN keramikasında oksidləşmə testləri vasitəsilə təsdiqləmə BNf/SiBN kompozitinin 1100°C-yə yaxın tədricən oksidləşməyə başladığını aşkar etdi. Bu proses zamanı yaranan B ₂ O ₃ buxarı çıxdıqdan sonra Si-O-Al sistemində SiO _{2 ilə reaksiyaya girərək SiO 2} -B ₂ O ₃ şüşəsi faza əmələ gətirir. Bu, oksidləşməyə davamlı örtüyün özlülüyünü azaldır, onun kortəbii şəkildə axmasına və qüsurları doldurmasına imkan verir, beləliklə, oksigenin nüfuz yollarını bağlayır. Beləliklə, örtük yüksək temperaturda substratı effektiv şəkildə qoruyur.

_{Termal analiz nəticələri Si-O-Al@BN f} /SiBN material sisteminin yüksək temperatur oksidləşmə çəki itkisi nisbətinin 11%-dən 2,4%-ə qədər əhəmiyyətli dərəcədə azaldığını nümayiş etdirir. Bu, yüksək temperaturlu mühitlərdə struktur bütövlüyünü qoruyan və materialın mexaniki xüsusiyyətlərini qoruyan ikili geribildirimli özünü müalicə mexanizmi ilə əlaqələndirilir .

Bununla belə, ikili geribildirimli özünü sağaltma mexanizminin nəzəri məqsədəuyğunluğunu araşdırmaq üçün daha ciddi tədqiqatlar lazımdır. Xia həmçinin gələcək səylərin lif kompozitlərinin yüksək temperaturda oksidləşmə müqavimətini yaxşılaşdırmaq məqsədi ilə matrisin oksidləşmə məhsulları və qoruyucu örtüklər arasında gücləndirilmiş kimyəvi və ya fiziki qarşılıqlı təsirləri olan materialları araşdıra biləcəyini təklif edir .

Digər töhfə verən müəlliflər arasında Yuanshuai Wang, Xinyu Wang, Pianpian Zhang, Anqi Lun, Yuewei Li, Yi Wang, Lizhe Xing, Zhengyang Fu və Ya’nan Yang var.

Daha çox məlumat: Yuanshuai Wang və digərləri, liflə gücləndirilmiş kompozitlərdə oksidləşməyə qarşı örtükləri yenidən təyin edən ikili geribildirimli müalicə mexanizmi, Qabaqcıl Seramika jurnalı (2024). DOI: 10.26599/JAC.2024.9220966

Tsinghua University Press tərəfindən təmin edilmişdir