技术:烘焙更好的陶瓷的捷径

2017-08-15 01:03:04

作者:ANDY COGHLAN微波炉正在帮助美国的材料科学家在通常需要的时间的一小部分内烘焙更好的陶瓷该工艺可以使航空航天和汽车工业的发动机制造商生产廉价的陶瓷发动机零件,这些零件可以承受非常高的温度和压力位于伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学的Lynn Johnson及其同事利用微波克服了另一种相对较新的陶瓷加工方法的严重缺陷,称为“化学气相渗透”部分零件已经使用CVI制造,例如法国幻影喷气机的推力导流板尽管CVI具有很大的前景,但由于难以使零件均匀致密以及制造物品所需的时间,CVI通常是不经济的通过CVI工艺制造的1厘米厚的部件必须被加热到接近1000℃的温度两个月约翰逊说:'我们可以在不到一天的时间内完成'为了使用CVI制造陶瓷部件,工程师首先用陶瓷材料的纤维(通常是碳化硅)制作最终部件的“预制件”预制件的形状类似于最后一部分,但充满了空隙和裂缝工程师将预制棒放入炉中,并将其浸入汽化陶瓷的细雾中例如,碳化硅预制件通常浸渍在碳化硅蒸气中当陶瓷被加热时,蒸汽凝固,填满孔直到部件变成固体除了花费时间之外,CVI的问题在于零件的密度不均匀通常,大部分蒸汽沉积在孔中朝向部件的外表面,使中心相对中空这降低了零件的强度和可靠性在微波炉中将部件加热至1000℃产生更一致的陶瓷 “通过微波炉,我们从内到外构建它,这使我们能够制造更厚,更坚固的材料,因为它们更密集,”约翰逊说这个过程仍在开发中到目前为止,约翰逊只试验了长约10厘米,直径16毫米的小型陶瓷圆筒 CVI制造的陶瓷比传统陶瓷更可靠,因为纤维骨架可以防止它们发生灾难性的破坏,因为瓷杯落在大理石地板上时会破碎约翰逊将CVI陶瓷的破损描述为“优雅”的失败,而不是灾难性的失败,这在飞机或发动机中可能是灾难性的 “这就像试图打破一个柳枝 - 你可以看到它被折断了,