Siliziumtitancarbid, Ti3SiC2

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Siliziumtitancarbid, Ti3SiC2

In den letzten Jahren hat ein Materialwissenschaftler eine neue Klasse von Keramikmaterialien vom Typ 312 synthetisiert, die allgemeine Formel für M3XZ2, darunter M ist eines oder mehrere der Übergangsmetallelemente (wie Ti, V), X ist eines oder mehrere von dem folgenden Hauptgruppenelement, einer Anzahl von III, IV Hauptgruppenelementen (wie Al Ge Si), ist Z ein oder mehrere nichtmetallische Elemente (wie CNB usw.),


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In den letzten Jahren hat ein Materialwissenschaftler eine neue Klasse von Keramikmaterialien vom Typ 312 synthetisiert, die allgemeine Formel für M3XZ2, darunter M ist eines oder mehrere der Übergangsmetallelemente (wie Ti, V), X ist eines oder mehrere Von dem folgenden Hauptgruppenelement, einer Anzahl von III, IV Hauptgruppenelementen (wie Al Ge Si), Z ist ein oder mehrere nichtmetallische Elemente (wie CNB usw.), gibt es 312 Geschlechter der Untersuchung des Ternären Verbindung Ti3SiC2 Haupt Ti3AlC2 Ti3GeC2 sie haben die gleiche Kristallstruktur, die gleiche etwa / MMC Raumgruppe Typischer Vertreter dieser Verbindungen ist ein was Ti3SiC2 geschichtetes Ti3SiC2 Keramikmaterial Titansiliciumcarbid Ti3SiC2 (Titansiliciumcarbid) ist eine Art Verbundkeramikmaterial die Leistung der Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit von hoher Festigkeit und Metallmaterialien wie die leitfähige Bearbeitbarkeit der Wärmeleitfähigkeit und die Möglichkeit der Entwicklung von Kunststoffmaterialien in den 1980er Jahren, ungefähr aufgrund der schnellen Entwicklung Durch die Verwendung des Verstärkungsmittels wie Faser, Whisker und Luftfahrt, die höher geschätzt werden als die Anforderungen des Motors, werden Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe zum Forschungsschwerpunkt. Durch die Faser wird die Zähigkeit des Whiskers verbessert, jedoch aufgrund der Herstellung von hohen Kosten und geringer Zuverlässigkeit sind immer noch schwierig anzuwenden, um dieses Problem zu lösen. Die Forscher begannen, die Natur sowohl von Metall als auch von Keramikmaterial mit hoher Temperatur zu untersuchen. Schließlich fanden sie im Ti-Si-C-System ein Titansiliciumcarbid Ti3SiC2 (Ti3SiC2), das beide Eigenschaften aufweist aus Metall bei Raumtemperatur mit guter Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit, relativ geringer Vickershärte und hohem Elastizitätsmodul, duktil bei Raumtemperatur, kann wie ein Metall verarbeitet werden und Kunststoff bei hohen Temperaturen, gleichzeitig hat es die Eigenschaften aus keramischen Werkstoffen, hohe Streckgrenze, hoher Schmelzpunkt, hohe thermische Stabilität und gute Oxidationsbeständigkeit. Es kann eine hohe Festigkeit bei hoher Temperatur aufrechterhalten. Wichtiger ist, dass es einen niedrigeren Reibungskoeffizienten und eine gute Selbstschmierleistung aufweist als das herkömmliche Festschmiermittel.
Bereits im Dezember 2005 hat das staatliche Ministerium für Wissenschaft und Technologie in unserem Land eine dynamische Erklärung veröffentlicht: Eine mit unabhängigen Rechten an geistigem Eigentum, Ti3SiC2-leitfähige Keramikproduktion einer neuen Generation von Hochgeschwindigkeits-Stromabzugschienen im nationalen 863-Programm , Hochleistungs-Baustoff-Technikthemen, inländisch entwickelt mit Mitteln aus dem Projekt, um die Einheit Beijing Jiaotong University nach zwei Jahren in Folge zu übernehmen, um die hochreine Ti3SiC2-, Ti3AlC2-, Ti2SnC-Keramikpulver-Massensynthesetechnologie und den Skateboard-Herstellungsprozess zu erobern Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften, Skateboarding-Belastungstestlauf. Die von dieser Forschungsgruppe erfolgreich entwickelten Keramik-Skateboards der Ti3SiC2-Serie zeichnen sich durch hohe Leitfähigkeit, Schlagfestigkeit, Abriebfestigkeit, Lichtbogenablationsbeständigkeit, geringen Abrieb des Fahrdrahtes usw. aus und lösen effektiv die Probleme wie den schnellen Abrieb des Kohlenstoffs und Pulvermetallurgie-Skateboards, die im In- und Ausland verwendet werden, leicht zu brechen sind und den Fahrdraht stark beschädigen. In diesem Jahr erfolgreich entwickelte Ti3SiC2-Keramik-Skateboards spielten eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Hochgeschwindigkeitsstrecke in China. Haupteigenschaften von Ti3SiC2-Schichtkeramikmaterialien
Ti3SiC2 kombiniert die Eigenschaften von Keramik und Metallen. Sein hoher Elastizitätsmodul, sein hoher Schmelzpunkt und seine hohe Temperaturstabilität spiegeln ähnliche keramische Eigenschaften wider. Hohe Leitfähigkeit, hoher Elastizitätsmodul, hoher Schmelzpunkt und hohe Temperaturstabilität spiegeln die ähnlichen keramischen Eigenschaften wider.
Tabelle 1. Haupteigenschaften von Ti3SiC2-Keramiken (Raumtemperatur)
Studien zur Schadensresistenz von Ti3SiC2 zeigen, dass ein großer pseudoplastischer Schaden vorliegt
Zone unter der Einkerbung von Ti3SiC2. Der Grund dafür ist, dass Ti3SiC2 bei Kontaktschäden mehrere Energieabsorptionsmechanismen aufweist, wie z. B. Diffusionsmikrorisse, Rissablenkung, Kornauszug, Kornbiegung usw. Darüber hinaus weist diese Art von Material eine gute Selbstschmierfähigkeit auf. Diese Art von Material hat eine breite Anwendungsperspektive als Hochtemperaturstrukturmaterial, elektrisches Bürstenmaterial, selbstschmierendes Material, Wärmeaustauschmaterial und so weiter. Die relativ geringe Härte, Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit von Keramikmaterialien schränkt jedoch ihre Anwendung bei empfindlichen Anlässen wie Ermüdungsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit ein. Anwendung von Ti3SiC2-Schichtkeramikmaterialien
(I) Biomedizinische Anwendungen
In der Zahnmedizin müssen Materialien oder Komponenten, die in der oralen Umgebung verwendet werden, aufgrund von Oxidation über einen langen Zeitraum sowohl stabil als auch verarbeitbar sein. Ti3SiC2 hat sowohl keramische als auch metallische Eigenschaften und eine gute Biokompatibilität, was die Verwendung im menschlichen Körper ermöglicht. Ti3SiC2 kann ohne Schmiermittel zu Fäden präziser Größe verarbeitet werden, sodass es für die klinische Verwendung in der Stomatologie zu Implantaten oder Prothesen verarbeitet werden kann. Der Elastizitätsmodul von Ti3SiC2 liegt näher am Zahnschmelz oder Dentin als an Zirkonoxid (1,9 × 105 MPa), wodurch sich das Potenzial für die Anwendung auf Pfosten- oder Keramikinnenkronen erhöht. Ti3SiC2-Materialien, die aus sich selbst vermehrenden Hochtemperaturmaterialien stammen, enthalten poröses Gewebe, das möglicherweise leichter zu organisieren und zu binden ist. Der niedrige Reibungskoeffizient ermöglicht es, ihn auf die Kieferorthopädie anzuwenden, um den Schlupf zu erhöhen und den Reibungswiderstand zu verringern.
Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit sind wichtige Bedingungen für die Anwendung dieses Materials in der Mundumgebung und für seine Stabilität. Dieses Material und Porzellanpulver sind beide Keramikmaterialien, und ihr Bindungsgrad kann besser sein als der von Metall und Porzellan. Daher kann der Anwendungsbereich dieses Materials für die keramische Innenkrone breiter sein.
Bei dem derzeit bekannten Herstellungsverfahren von Ti3SiC2 muss das Herstellungsverfahren jedoch verbessert werden, um reine Ti3SiC2-Blöcke zu erhalten, um immer genauere Eigenschaften des Materials zu verstehen. Weitere Labor- und klinische Studien sind erforderlich, um die Biokompatibilität und Praktikabilität des Materials zu bestätigen.
(2) Anwendungen in feuerfesten Materialien Mit der Verbreitung der Schnellbrenntechnologie in der Keramikindustrie wird der Verwendungszyklus von Ofenmöbeln kürzer und die Verwendungsbedingungen strenger. Daher ist es notwendig, die Wärmeschockbeständigkeit von Ofenmöbelmaterialien kontinuierlich zu verbessern, um den Entwicklungsanforderungen der Schnellbrenntechnologie in der Keramikindustrie gerecht zu werden.
Ofenmöbel haben als eine Art hochwertiges feuerfestes Material einen wichtigen Einfluss auf die Qualität gebrannter Produkte. Ti3SiC2-Keramiken sind unempfindlich gegen Wärmeschock. Ihre einzigartige Schichtstruktur und ihr plastisches Verhalten bei hohen Temperaturen können den Effekt thermischer Beanspruchung mildern.
Material durch △ T = 1400 ℃ Thermoschock Restfestigkeit liegt immer noch über 300 MPa, Thermoschockbeständigkeit Leistung der besten kann 900 ℃ Temperaturdifferenz standhalten. Gleichzeitig bietet Ti3SiC2-Keramik die Vorteile einer guten chemischen Beständigkeit, einer einfachen Verarbeitung und niedriger relativer Rohstoffkosten, was sie zu einem idealen zu entwickelnden Ofenmöbelmaterial macht.
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