Der unermüdliche Drang nach höherer Leistung in Spitzengeschäften wieDie Halbleiterindustrie und die Luftfahrt schaffen eine beispiellose Nachfrage nach keramischen BauteilenSie kombinieren komplizierte Geometrien mit extremer Haltbarkeit.Durchbruch der 3D-DrucktechnologieDie Entwicklung eines neuen Materials aus einem führenden chinesischen Forschungsinstitut ebnet nun den Weg für eine neue Ära in der kundenspezifischen Herstellung von Siliziumkarbid (SiC) -Keramik, einem für die nächste Generation von Anwendungen kritischen Material.
Die Herausforderung der Industrie: Grenzen der traditionellen Fertigung
Die Keramik aus Siliziumkarbid ist wegen ihreraußergewöhnliche Härte, hervorragende thermische Stabilität und überlegene Wärmeleitfähigkeit, so dass es ein ideales Material für Kernbauteile wie Waferstufen in Lithographiewerkzeugen und Träger in Photovoltaik-Verarbeitungsanlagen ist.die Herstellung komplexer, monolithischer Teile durch traditionelle subtraktive Bearbeitung ist äußerst schwierig und teuerDies war ein großer Engpass, der seine breitere Einführung in High-End-Ausrüstungen einschränkte.
Der technologische Durchbruch: Ein hybrider Ansatz zur Überwindung von Schrumpfungs- und Leistungshindernissen
Um dieser Kernherausforderung gerecht zu werden, hat ein Forscherteam des Shanghai Institute of Ceramics der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erfolgreich eine innovativeHybridherstellungsprozessDiese Technik integriertMaterialextrusion (MEX) 3D-Druck, Infiltration und Pyrolyse von Vorläufern (PIP), undDrucklose Festphasen-Sinterung.
Herkömmliche 3D-gedruckte SiC-Keramiken leiden häufig unter einer Sinterschrumpfung von mehr als 20%, was zu Verzerrungen und Rissen führt.Die neue Technologie führt einen speziellen Vorläufer in den gedruckten porösen grünen Körper ein und transformiert ihn,Konstruktion eines nano-Skala Siliziumkarbid-Support-Skelettes innerhalb des MaterialsDieser kritische Schritt reduziert die lineare Sinterschrumpfung von einem typischen21.71% auf nur 6,38%, was dieAbmessungsgenauigkeit und Formfestheitder Endkomponente.
Es ist entscheidend, dass dieser ProzessVermeidet vollständig die Bildung freier Siliziumphasen mit niedrigem SchmelzpunktDie daraus resultierende Keramik aus Siliziumkarbid zeigt, dass dieeine bemerkenswert hohe Biegefestigkeit von etwa 357 MPa auch bei einer extremen Temperatur von 1500°C, neben einer hohen Wärmeleitfähigkeit von 165,76 W·m−1·K−1.Dies erfüllt perfekt die strengen Anforderungen von Branchen wie der Halbleiterherstellung für Komponenten, die hohen Temperaturen standhalten müssen und effizient Wärme ablassen.
Auswirkungen: Bereitstellung einer grundlegenden Technologie für den industriellen Fortschritt
Veröffentlicht in der renommierten internationalen ZeitschriftAdditive Fertigung, stellt dieser Durchbruch eine vollständige Innovationskette von der Materialwissenschaft bis zur Prozesstechnik dar.Präzisionsfertigung komplexer hochleistungsfähiger keramischer StrukturenDie Kommission hat die Kommission aufgefordert, die von der Kommission vorgeschlagenen Maßnahmen zu ergreifen.
Über DAYOO ADVANCED CERAMIC
DAYOO ADVANCED CERAMIC CO., LTD. ist führend in der fortschrittlichen Keramiktechnik.Zirkonium (ZrO2), Alumina (Al2O3), Siliziumkarbid (SiC) und Siliziumnitrid (Si3N4)Mit einem scharfen Einblick in Branchentrends und kontinuierlichen technologischen Investitionen sind wir bestrebt, unseren globalen Kunden hochwertige, maßgeschneiderte Keramiklösungen anzubieten.Wir arbeiten mit unseren Kunden zusammen, um Innovationen in verschiedenen Spitzenfeldern voranzutreiben., von der Medizintechnik bis zur Halbleiterfertigung.
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