③Ең жиі қолданылатын оқ өткізбейтін керамикалық материал
21 ғасырдан бастап оқ өткізбейтін керамика қарқынды дамып, көптеген түрлері бар, соның ішінде глинозем, кремний карбиді, бор карбиді, кремний нитриді, титан борид және т.б., олардың ішінде алюминий тотығы керамика (Al₂O₃), кремний карбиді керамика (SiC), бор карбидті керамика (B4C) ең көп қолданылады.
Алюминий керамикасының тығыздығы ең жоғары, бірақ қаттылығы салыстырмалы түрде төмен, өңдеу шегі төмен, бағасы төмен, тазалығы бойынша 85/90/95/99 алюминий тотығы керамикаға бөлінеді, сәйкес қаттылық пен баға да жоғарылады. кезек бойынша.
| Материалдар | Тығыздығы /(кг*м²) | (GN*m²) | HV | Глиноземнің бағасына тең |
| Бор Карбиде | 2500 | 400 | 30000 | X 10 |
| Алюминий оксиді | 3800 | 340 | 15000 | 1 |
| Титан дибориді | 4500 | 570 | 33000 | X10 |
| Кремний карбиді | 3200 | 370 | 27000 | X5 |
| Тотығумен қаптау | 2800 | 415 | 12000 | X10 |
| BC / SIC | 2600 | 340 | 27500 | X7 |
| Шыны керамика | 2500 | 100 | 6000 | 1 |
| Кремний нитриді | 3200 | 310 | X5 |
Әртүрлі оқ өткізбейтін керамиканың қасиеттерін салыстыру
Кремний карбидінің керамикалық тығыздығы салыстырмалы түрде төмен, қаттылығы жоғары, үнемді құрылымдық керамика болып табылады, сондықтан ол Қытайда ең көп қолданылатын оқ өткізбейтін керамика болып табылады.
Бор Карбид керамикасы осы керамиканың ең төменгі тығыздығы мен ең төменгі қаттылығы бар, бірақ сонымен бірге, олардың өңдеу технологиясына қойылатын талаптары да жоғары, бұл жоғары температура мен жоғары қысымды, сондықтан осы үш керамиканың ішінде шығындар да жоғары.
Осы үш кең таралған керамикалық материалдармен салыстырғанда, алюминий оқтық керамикалық материалдармен салыстырғанда ең төменгі шығындар, бірақ оққа төзімді қойылым кремний карбидіндегі және бор Карбидтік керамиканың қазіргі отандық өндірістік бөлімшелері Алюминий керамикасы сирек кездеседі.Алайда, кристалды алюминийді дайындау үшін, олар мөлдір керамиканы дайындау үшін қолданыла алады, олар жарық функциялары бар мөлдір материалдар ретінде кеңінен қолданылады және әскери техникаларда кеңейтілген материалдар, сондай-ақ әскери техникада қолданылатын әскери техникалар, зымырандарды анықтайтын терезелер, көлік құралдарын бақылау терезелері және сүңгуір қайық терісі.
④Ең танымал оқ өткізбейтін керамикалық материалдардың екеуі
Кремний карбиді оқ өткізбейтін керамика
Кремний карбидінің коваленттік байланысы өте күшті және әлі де жоғары температурада жоғары беріктік байланысы бар.Бұл құрылымдық ерекшелігі кремний карбидті керамикаға тамаша беріктік, жоғары қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік, жоғары жылу өткізгіштік, жақсы термиялық соққыға төзімділік және басқа да қасиеттер береді.Сонымен қатар, кремний карбиді керамикалық бағасы қалыпты, үнемді, ең перспективалы жоғары өнімді броньды қорғау материалдарының бірі болып табылады.
Кремний карбид керамикасында қару-жарақ қорғау саласында кең кеңістік бар, ал олардың жеке жабдықтар мен арнайы техника саласындағы қосымшалары әртараптандырылуда.Қорғаныс қару-жарақ ретінде пайдаланған кезде, шығындар мен басқа да факторларды ескере отырып, әдетте, керамикалық панельдер мен керамикалық құрама панельдер мен керамикалық құрама тақтайшалардың, керамикалық құрама тақтайшаның, сондай-ақ керамикалық құрама тақтайшаның, және Снарядқа ену тек бүкіл қару-жарақты зақымдамай-ақ, тек бір дана түсіретініне көз жеткізу.
Бор карбидті оқ өткізбейтін керамика
Бор карбиді – алмаз және текше бор нитриді аса қатты материалдан кейінгі белгілі материалдардың қаттылығы, қаттылығы 3000кг/мм² дейін;Тығыздығы төмен, тек 2,52 г/см³, бұл болаттың 1/3 бөлігін құрайды;Жоғары серпімділік модулі, 450 ГПа;Жоғары балқу температурасы, шамамен 2447 ℃;Жылулық кеңею коэффициенті төмен және жылу өткізгіштік жоғары.Сонымен қатар, бор Карбидде химиялық тұрақтылық, қышқыл және сілтілердің коррозияға қарсы тұрақтылығы бар, тек бөлме температурасы қышқыл мен негізге, тек гидрофланк қышқылы-күкірт қышқылымен, гидрофланк қышқылы-сүт қышқылы аралас сұйықтықта баяу коррозия бар ;Ал балқытылған металдардың көпшілігі ылғалданбайды, әрекет етпейді.Бор карбидінің нейтрондарды сіңіру қабілеті де жақсы, ол басқа керамикалық материалдарда жоқ.B4C бірнеше жиі қолданылатын құрыш керамикасының ең төменгі тығыздығы бар, сонымен қатар серпімділіктің жоғары модулімен үйлеседі, бұл оны әскери броньда және ғарыш алқаптарында жақсы таңдау жасайды.B4C-тің басты проблемасы - бұл қымбат (шамамен 10 есе) және сынғыш, бұл оның бір фазалы қорғаныс құрышы ретіндегін шектейді.
⑤Оқ өтпейтін керамика дайындау әдісі.
| Дайындау технологиясы | Процесс сипаттамалары | |
| Артықшылық | ||
| Ыстық пресспен агломерациялау | Агломерациялау температурасы төмен және агломерация уақыты қысқа болса, ұсақ түйіршікті және салыстырмалы тығыздығы жоғары және жақсы механикалық қасиеттері бар керамика алуға болады. | |
| Өте жоғары қысымды агломерация | Жылдам, төмен температурада агломерацияға қол жеткізіңіз, тығыздау жылдамдығы артады. | |
| Ыстық изостатикалық престеу агломерация | Жоғары өнімділігі мен күрделі пішіні бар керамиканы төмендету, қысқа толқу уақыты және жаман дененің біркелкі шөгуімен дайындауға болады. | |
| Микротолқынды пеште агломерациялау | Жылдам тығыздау, нөлдік градиент біркелкі қыздыру, материал құрылымын жақсарту, материалдың өнімділігін жақсарту, жоғары тиімділік және энергияны үнемдеу. | |
| Шығару плазмасын агломерациялау | Агломерация уақыты қысқа, агломерация температурасы төмен, керамикалық өнімділік жақсы және жоғары энергетикалық агломерациялық градиент материалының тығыздығы жоғары. | |
| Плазмалық сәулені балқыту әдісі | Ұнтақ шикізаты толығымен балқытылған, ұнтақтың бөлшектерінің мөлшерімен шектелмейді, балқу температурасы төмен ағынды қажет етпейді және өнімнің тығыз құрылымы бар. | |
| Реакциялық агломерация | Жақын таза өлшемді өндіру технологиясы, қарапайым процесс, төмен баға, үлкен өлшемді, күрделі пішінді бөлшектерді дайындай алады. | |
| Қысымсыз агломерация | Өнімнің тамаша жоғары температуралық өнімділігі, қарапайым агломерация процесі және төмен құны бар.Күрделі және қалың ірі бөлшектер үшін қолдануға болатын көптеген қолайлы қалыптау әдістері бар, сонымен қатар ірі өнеркәсіптік өндіріске жарамды. | |
| Сұйық фазалық агломерация | Агломерация температурасы төмен, кеуектілігі төмен, ұсақ түйіршіктері, тығыздығы жоғары, беріктігі жоғары | |
| Дайындау технологиясы | Процесс сипаттамалары | |
| Кемшілігі | ||
| Ыстық пресспен агломерациялау | Процесс күрделі, құрметті материалдар мен жабдықтарға қойылатын талаптар жоғары, өндіріс тиімділігі төмен, өндіріс құны жоғары, ал пішіні тек қарапайым өнімдермен дайындалуы мүмкін. | |
| Өте жоғары қысымды агломерация | Қарапайым пішіндермен, төмен өндірістік, жоғары жабдықтармен, жоғары жабдықталған, жоғары сапалы, және энергияны тұтыну өнімдерін ғана дайындай алады.Қазіргі уақытта бұл тек зерттеу кезеңінде | |
| Ыстық изостатикалық престеу агломерация | Жабдықтың құны жоғары, ал өңделетін дайындаманың көлемі шектеулі | |
| Микротолқынды пеште агломерациялау | Теориялық технология жетілдіруді қажет етеді, жабдықтар жетіспейді және кеңінен қолданылмайды | |
| Шығару плазмасын агломерациялау | Негізгі теория жетілдіруді қажет етеді, процесс күрделі, ал өнеркәсібі жасалмаған құны жоғары. | |
| Плазмалық сәулені балқыту әдісі | Кең таралған қолдану үшін жабдыққа жоғары талаптарға қол жеткізілмеді. | |
| Реакциялық агломерация | Қалдық кремний материалдың жоғары температурадағы механикалық қасиеттерін, коррозияға төзімділігін және тотығуға төзімділігін төмендетеді. | |
| Қысымсыз агломерация | Агломерация температурасы жоғары, белгілі бір кеуектілік бар, беріктігі салыстырмалы түрде төмен және шамамен 15% көлемдік шөгу бар. | |
| Сұйық фазалық агломерация | Ол деформацияға бейім, үлкен шөгу және өлшемдік дәлдікті бақылау қиын | |
| Керамика |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| AL2O3 |
| B4 C .SiC |
| AL2O3 .B4 C .SiC |
| .SiC |
Оқ өткізбейтін керамикалық бұйымдарды жаңарту
Кремний карбиді мен бор карбидінің оқ өткізбейтін әлеуеті өте үлкен болғанымен, бірфазалы керамиканың сынуға төзімділігі мен нашар сынғыштығы мәселесін елемеуге болмайды.Қазіргі ғылым мен техниканың дамуы оқ өткізбейтін керамиканың функционалдығы мен үнемділігіне қойылатын талаптарды алға қойды: көп функциялы, жоғары өнімділік, жеңіл салмақ, төмен баға және қауіпсіздік.Сондықтан, соңғы жылдары сарапшылар мен ғалымдар микро реттеу арқылы керамиканың нығаюына, жеңілдігіне және үнемділігіне қол жеткізуге үміттенеді, оның ішінде көп компонентті керамикалық жүйе композитті, функционалды градиентті керамика, қабатты құрылым дизайны және т.б., және мұндай құрыш жеңіл. салмағы бүгінгі қару-жарақпен салыстырғанда және жауынгерлік бөлімшелердің жылжымалы жұмысын жақсарту.
Функционалды дәрежелі керамика микроғарыштық дизайн арқылы материал қасиеттерінің тұрақты өзгерістерін көрсетеді.Мысалы, титан боры мен титан металы мен алюминий оксиді, кремний карбиді, бор карбиді, кремний нитриді және металл алюминий және басқа металл/керамикалық композиттік жүйелер, градиенттің қалыңдығы позициясы бойынша өзгеруінің өнімділігі, яғни жоғары қаттылықты дайындау. жоғары беріктігі оқ өткізбейтін керамикаға көшу.
Нанометриялық мультифаза керамикасы матрицалық керамикаларға қосылған сүндеткішроннан немесе нанометрдің дисперсиялық бөлшектерінен тұрады.Мысалы, SIC-SI3N4-AL2O3, B4C-SIC және т.б., керамиканың қаттылығы, қаттылығы мен беріктігі белгілі бір жақсартуға ие.Батыс елдері наноқшауланған ұнтақты материалдық және қатаңдыққа қол жеткізу үшін керамиканы дайындау үшін омыртқаны зерттеп жатқандығы туралы хабарланған, және бұл тұрғыда айтылған материалдардың дәнді дәнді дәнді дәнді дақылдармен танысады.
Қорытындылау
Бұл бір фазалы керамика немесе көп фазалы керамика болсын, ең жақсы оқ өткізбейтін керамикалық материалдар немесе кремний карбидінен, бор карбидінен бөлінбейтін осы екі материал.Әсіресе бор карбидті материалдар үшін, агломерациялау технологиясының дамуымен бор карбидті керамиканың тамаша қасиеттері барған сайын көрнекті бола түсуде және олардың оқ өткізбейтін салаларда қолданылуы одан әрі дамитын болады.
Жіберу уақыты: 14 желтоқсан 2023 ж