L'incessante spinta verso prestazioni più elevate in settori di punta comela produzione di semiconduttori e l'aerospazio sta creando una domanda senza precedenti di componenti ceramiciche combinano geometrie complesse con estrema durata.Sviluppo della tecnologia di stampa 3DIl progetto, realizzato da un importante istituto di ricerca cinese, apre la strada a una nuova era nella produzione su misura di ceramiche al carburo di silicio (SiC), un materiale fondamentale per le applicazioni di nuova generazione.
La sfida dell'industria: limiti della produzione tradizionale
La ceramica al carburo di silicio è apprezzata per la suaeccezionale durezza, eccezionale stabilità termica e conduttività termica superiore, che lo rende un materiale ideale per i componenti di base quali i livelli di wafer negli strumenti di litografia e i vettori nelle apparecchiature di elaborazione fotovoltaica.la produzione di parti monolitiche complesse mediante lavorazione sottrattiva tradizionale è estremamente difficile e costosaQuesto è stato un grosso ostacolo che limita la sua più ampia adozione nelle attrezzature di fascia alta.
La svolta tecnologica: un approccio ibrido per superare gli ostacoli alla riduzione e alle prestazioni
Per affrontare questa sfida fondamentale, un gruppo di ricercatori dell'Istituto di ceramica di Shanghai, Accademia cinese delle scienze, ha sviluppato con successo un innovativoprocesso di fabbricazione ibridoQuesta tecnica integra ingegnosamenteEstrussione dei materiali (MEX) Stampa 3D, infiltrazione e pirolisi dei precursori (PIP), eSinterizzazione a fase solida senza pressione.
Le ceramiche SiC stampate in 3D tradizionali soffrono spesso di un restringimento da sinterizzazione superiore al 20%, con conseguente distorsione e crepa delle parti.La nuova tecnologia introduce e trasforma un precursore speciale nel corpo verde poroso stampato,costruzione di uno scheletro di supporto in carburo di silicio su scala nanometrica all'interno del materialeQuesto passo critico riduce notevolmente il restringimento del sinterizzazione lineare da un tipico21.71% in calo a un semplice 6,38%, migliorando in modo significativoprecisione dimensionale e fedeltà alla formadel componente finale.
In particolare, questo processoevita completamente la formazione di fasi di silicio libere a basso punto di fusioneIl carburo di silicio è un sottoprodotto comune che limita fortemente le prestazioni ad alta temperatura.notevole elevata resistenza alla flessione di circa 357 MPa anche a temperature estreme di 1500°C, insieme ad una elevata conduttività termica di 165,76 W·m−1·K−1.Questo soddisfa perfettamente i severi requisiti di industrie come la produzione di semiconduttori per componenti che devono resistere a alte temperature e dissipare efficacemente il calore.
Implicazioni: fornire una tecnologia fondamentale per il progresso industriale
Pubblicato nella prestigiosa rivista internazionaleFabbricazione additiva, questa svolta rappresenta un'innovazione a catena completa dalla scienza dei materiali all'ingegneria dei processi.produzione di precisione di strutture ceramiche complesse ad alte prestazioniLa Commissione ritiene che la proposta di direttiva sia una realtà pratica, che offra una solida base tecnologica per l'autonomia e il miglioramento del settore mondiale della produzione di attrezzature di fascia alta.
Di DAYOO ADVANCED CERAMIC
DAYOO ADVANCED CERAMIC CO., LTD. opera in prima linea nella tecnologia ceramica avanzata.Circonia (ZrO2), allumina (Al2O3), carburo di silicio (SiC) e nitruro di silicio (Si3N4)Con una profonda conoscenza delle tendenze del settore e continui investimenti tecnologici, ci impegniamo a fornire ai nostri clienti globali soluzioni ceramiche di alta qualità e personalizzate.Collaboriamo con i nostri clienti per guidare l'innovazione in più campi all'avanguardia, dalla tecnologia medica alla produzione di semiconduttori.
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