Feidhmiú agus Ullmhúchán Comhdhéanta Maitrís SiC/Al

Sep 09, 2025 Fág nóta

I réimse an aeraspáis, cuireadh an t-ábhar ilchodach ard-modulus resistant tuirse SiC/Al arna fhorbairt ag British Aerospace Metal Matrix Composites Composites (AMC) i bhfeidhm go rathúil ar an héileacaptar sibhialta EC-120. Faoi thacaíocht thionscadal "Teideal E" na Roinne Cosanta, d'úsáid an DWA Composites Company agus Lockheed Martin Corporation, i gcomhar leis an Aerfhórsa, an modh miotalóireacht phúdair chun ábhair chomhchodacha SiCp/6092Al a ullmhú mar phríomh-chomhpháirteanna a bhfuil ualach orthu chun an bunchraiceann cóimhiotal alúmanaim 2214 a athsholáthar ar an gcomhraiceoir eite F16. Mhéadaigh sé seo an stiffness 50% agus an saol seirbhíse 17 uair, ó níos lú ná 1,000 uair an chloig go dtí an saol iomlán deartha de 8,000 uair an chloig, rud a léirigh feidhmíocht seirbhíse den scoth. Ghlac Aerfhórsa na SA leis mar chuid spártha d'eite ventral an trodaire F16 agus tá sé ag athsholáthar na gcodanna bunaidh de réir a chéile. Ina theannta sin, tá ábhair chomhchodacha SiCp/2009Al curtha i bhfeidhm ar shorcóir coscán hiodrálach an trodaire F-168, ar eite treoraithe asraon lucht leanúna an innill Boeing 777, ar chodanna nasctha an chórais rotor héileacaptair, agus ar mhonarú aerárthach paisinéirí móra. I réimse na gcomhpháirteanna leictreonacha, tá ábhair chomhchodacha SiC/Al curtha i bhfeidhm ag IBM sna Stáit Aontaithe ar phacáistíocht agus ar chórais fuaraithe feistí MCManna, rud a chuir feabhas ar chumas tapa diomailt teasa na bhfeistí. Sna 1990idí, d'úsáid LEC Company ábhair chomhchodacha SiC/Al chun cóimhiotail Cu/W a athsholáthar sa charr paisinéirí EV1 [32]. D'úsáid míleata na SA ábhair chomhchodacha SiCp/Al-bhunaithe freisin chun cóimhiotail bheirilliam agus cóimhiotal alúmanaim a athsholáthar i sliogáin ionstraime comhpháirteanna táimhe diúracáin agus tá an t-ábhar seo liostaithe mar ábhar feiste táimhe aeraspáis tríú glúin.

I réimse na n-ábhar -resistant a chaitheamh, chuir Duralcan sna Stáit Aontaithe ábhair ilchodacha SiC/Al i bhfeidhm ar mhonarú dioscaí coscáin feithicleach, ní hamháin an meáchan a laghdú 40% go 60%, ach freisin feabhas suntasach a dhéanamh ar fhriotaíocht chaitheamh na dioscaí coscáin, ag laghdú go mór an torann le linn úsáide, agus ag luasghéarú diomailt teasa. Ina theannta sin, d'úsáid an chuideachta é i loiní inneall feithicleach, giarbhoscaí, agus páirteanna feithicleacha eile. Mar thoradh air sin, baineadh úsáid as ábhair chomhchodacha SiC/Al go forleathan mar ábhair atá díonach ar chaitheamh-i stuáil coscán le haghaidh gluaisteán éagsúla. Tá go leor modhanna ann chun ábhair chomhchodacha atá bunaithe ar SiC/Al a ullmhú, lena n-áirítear réitigh, miotalóireacht phúdair, insíothlú, sintéis in situ agus leath-stiúradh corraigh soladach. Is iad na modhanna coitianta réitigh, miotalóireacht phúdair, agus insíothlú. Is éard atá i gceist le miotalóireacht phúdair ná púdar miotail nó meascán de phúdar miotail agus neamh-mhiotail a úsáid mar amhábhair, agus trí phróisis fhoirmithe agus shintéirithe, déantar é i miotail chóimhiotail, ábhair chomhchodacha, nó cineálacha eile ábhar. Is é an chéad chéim ná an púdar atá ag teastáil a ullmhú, ar féidir a bheith ina ábhar do thaighde innealtóireachta púdar speisialaithe. Ansin, trí fhoirmiú púdar, próisis shintéirithe, agus próiseáil theirmeach ina dhiaidh sin, faightear an t-ábhar atá ag teastáil. Is é an buntáiste a bhaineann le miotalóireacht phúdair ná go bhféadfaidh sé comhdhéanamh na céime athneartaithe agus na maitrís a choigeartú go saor, ag cinntiú dáileadh aonfhoirmeach an chomhdhéanamh ábhair, agus tá an próiseas sách simplí. Mar sin féin, tá sé deacair do mhiotaleolaíocht púdair táirgí críochnaithe mórmhéide agus struchtúrtha casta a mhonarú, agus tá an próiseas déantúsaíochta fada agus tá riachtanais arda trealaimh ann. Ina ainneoin sin, tá miotalóireacht phúdair fós ina mhodh sách ard chun ábhair chomhchodacha atá bunaithe ar SiC/Al a ullmhú. I measc na modhanna réitigh tá réitigh squeeze agus stir casting. Ina measc, tá dhá bhealach ann chun ábhair chomhchodacha SiC/Al a ullmhú trí réitigh fáiscthe: 1. Cuir SiC leis an leacht Al cóimhiotal, corraigh go cothrom, agus ansin é a instealladh isteach sa mhúnla le haghaidh réitigh squeeze. 2. Déan SiC isteach i preform agus é a chur sa mhúnla, ansin brú a chur ar an leacht Al cóimhiotal chun é a dhéanamh dul isteach sa preform agus ansin réitigh squeeze a dhéanamh. Tá na buntáistí a bhaineann le réitigh fáiscthe ina phróiseas simplí agus éasca, is beag céimeanna táirgthe éifeachtacha, costas táirgthe íseal, agus an cumas táirgí críochnaithe múnlaithe casta a tháirgeadh. Mar sin féin, le linn an phróisis réitigh squeeze, féadfaidh cáithníní SiC deascadh, rud a fhágann go mbeidh dáileadh míchothrom ann.

The advantage of powder metallurgy lies DWA Composites of the United States

Is éard atá i gceist leis an modh réitigh stir ná SiC a chur leis an leacht cóimhiotal Al agus an leacht miotail measctha a stir chun é a homogenize sula ndéantar é a dhoirteadh isteach i múnla. Is iad na buntáistí a bhaineann leis an modh stir-réitigh freisin ná a simplíocht, a bheag nó a mhór céimeanna táirgthe éifeachtacha, an costas táirgthe íseal, agus an cumas táirgí críochnaithe múnlaithe casta a tháirgeadh. Mar sin féin, má tá na cáithníní SiC ró-bheag, is gnách go n-éireoidh siad ceirtleánú. Trí chorraí freisin tugtar isteach cuimsithe agus gáis go héasca. Nuair a bhíonn comhchodanna SiC/Al á n-ullmhú trí réitigh, tarlaíonn frithghníomhartha dian idir-éadan, agus is gá próiseáil tánaisteach a dhéanamh ar go leor de na dtinní teilgthe. Tá dhá phríomhchineál modhanna insíothlaithe ann, lena n-áirítear insíothlú gan bhrú agus insíothlú brú. Tá insíothlú gan bhrú sách simplí agus d'fhorbair Lanxide Company sna Stáit Aontaithe é i 1989, dá bhrí sin ar a dtugtar an próiseas Lanxide freisin. Baineann sé le cóimhiotal maitrís Al a théamh i bhfoirnéis atmaisféar rialaithe go dtí os cionn na teochta leachtaithe; ansin, tá cead ag an réiteach cóimhiotail an preform SiC a insileadh gan brú a chur i bhfeidhm. Is é an difríocht maidir le insíothlú brú ná brú a chur i bhfeidhm, atá cosúil le réitigh insíothlú squeeze agus ní dhéanfar é a mhionsaothrú tuilleadh. Is teicneolaíocht ullmhúcháin shimplí ar chostas íseal é insíothlú freisin. Mar sin, is minic a úsáidtear é chun comhdhúile maitrís SiCp/Al a ullmhú le codáin ardtoirte, agus tá na cáithníní SiC sna hábhair a fhaightear dáileadh sách cothrom. Cuireadh insíothlú aibí gan brú-comhdhéanta SiC/Al ullmhaithe i bhfeidhm fiú i bpacáistiú leictreonach. Mar sin féin, tá an modh seo deacair an porosity ard a thugann an preform a rialú, rud a fhágann go bhfuil sé deacair é a chur i bhfeidhm tuilleadh maidir le hábhair ionstraim cruinneas.