انقلاب در سرامیک‌های پیشرفته: پیشرفت چاپ سه‌بعدی، قطعات پیچیده نسل بعدی را ممکن می‌سازد.

تلاش بی وقفه برای عملکرد بالاتر در صنایع پیشرفته مانند تولید نیمه هادی ها و هوافضا، تقاضای بی سابقه ای را برای قطعات سرامیکی ایجاد می کند که هندسه های پیچیده را با دوام فوق العاده ترکیب می کنند. یک پیشرفت قابل توجه در فناوری چاپ سه بعدی از یک موسسه تحقیقاتی پیشرو چینی، اکنون راه را برای عصر جدیدی در تولید سفارشی سرامیک های کاربید سیلیکون (SiC) هموار می کند، ماده ای حیاتی برای کاربردهای نسل بعدی.

چالش صنعت: محدودیت های تولید سنتی

سرامیک کاربید سیلیکون به دلیل سختی استثنایی، پایداری حرارتی برجسته و هدایت حرارتی برتر ارزشمند است و آن را به ماده ای ایده آل برای اجزای اصلی مانند مراحل ویفر در ابزارهای لیتوگرافی و حامل ها در تجهیزات پردازش فتوولتائیک تبدیل می کند. با این حال، سختی و شکنندگی ذاتی آن، تولید قطعات پیچیده و یکپارچه از طریق ماشینکاری سنتی کاهشی را بسیار دشوار و پرهزینه می کند. این یک گلوگاه بزرگ بوده که پذیرش گسترده تر آن را در تجهیزات پیشرفته محدود کرده است.

پیشرفت تکنولوژیکی: رویکردی ترکیبی برای غلبه بر انقباض و موانع عملکرد

یک تیم تحقیقاتی از موسسه سرامیک شانگهای، آکادمی علوم چین، با پرداختن به این چالش اصلی، با موفقیت یک فرآیند تولید ترکیبی نوآورانه را توسعه داده است. این تکنیک هوشمندانه اکستروژن مواد (MEX) چاپ سه بعدی، نفوذ پیش ساز و پیرولیز (PIP) و تف جوشی فاز جامد بدون فشار را ادغام می کند.

سرامیک های SiC چاپ شده سه بعدی معمولی اغلب از انقباض تف جوشی بیش از 20٪ رنج می برند که منجر به اعوجاج و ترک خوردگی قطعات می شود. فناوری جدید یک پیش ساز ویژه را در داخل بدنه سبز متخلخل چاپ شده معرفی و تبدیل می کند، ایجاد یک اسکلت پشتیبانی کاربید سیلیکون در مقیاس نانو در داخل ماده. این گام حیاتی انقباض خطی تف جوشی را از یک 21.71٪ معمولی به تنها 6.38٪ کاهش می دهد و به طور قابل توجهی دقت ابعادی و وفاداری شکل جزء نهایی را بهبود می بخشد.

مهمتر از همه، این فرآیند به طور کامل از تشکیل فازهای سیلیکون آزاد با نقطه ذوب پایین اجتناب می کند، یک محصول جانبی رایج که عملکرد در دمای بالا را به شدت محدود می کند. سرامیک کاربید سیلیکون حاصل، مقاومت خمشی قابل توجهی در حدود 357 مگاپاسکال حتی در دمای شدید 1500 درجه سانتیگراد را نشان می دهد، همراه با هدایت حرارتی بالا 165.76 W·m⁻¹·K⁻¹. این کاملاً الزامات سختگیرانه صنایعی مانند تولید نیمه هادی ها را برای اجزایی که باید در برابر دمای بالا مقاومت کنند و گرما را به طور موثر دفع کنند، برآورده می کند.

پیامدها: ارائه یک فناوری بنیادی برای پیشرفت صنعتی

این پیشرفت که در مجله بین المللی معتبر Additive Manufacturing منتشر شده است، نشان دهنده نوآوری کامل زنجیره ای از علم مواد تا مهندسی فرآیند است. این امر تولید دقیق ساختارهای سرامیکی پیچیده با عملکرد بالا را به یک واقعیت عملی تبدیل می کند و یک پایه فناوری قوی برای استقلال و ارتقای بخش تولید تجهیزات پیشرفته جهانی ارائه می دهد.

درباره DAYOO ADVANCED CERAMIC

شرکت DAYOO ADVANCED CERAMIC CO., LTD. در خط مقدم فناوری سرامیک پیشرفته فعالیت می کند. ما در تحقیق و توسعه و تولید سرامیک های دقیق با عملکرد بالا، از جمله زیرکونیا (ZrO₂)، آلومینا (Al₂O₃)، کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید سیلیکون (Si₃N₄) تخصص داریم. با بینش عمیق به روندهای صنعت و سرمایه گذاری مداوم فناوری، متعهد هستیم که راه حل های سرامیکی با کیفیت بالا و سفارشی را به مشتریان جهانی خود ارائه دهیم. ما با مشتریان خود همکاری می کنیم تا نوآوری را در چندین زمینه پیشرفته، از فناوری پزشکی گرفته تا ساخت نیمه هادی ها، هدایت کنیم.