صفحه اصلی > نمایشگاه > محتوای

ظهور سرامیک های پلاستیکی نیترید بور

Sep 29, 2020

سرامیک یک ماده مهم مهندسی با مقاومت ، سختی و ثبات بی نظیر بی نظیر است. در مقایسه با فلزات ، سرامیک ها از شکنندگی طبیعی بالاتر و توانایی تغییر شکل کمتری در دمای اتاق برخوردار هستند. تحت تنش خارجی ، سرامیک تقریباً هیچ تغییر شکل پلاستیکی ندارد ، فقط تغییر شکل کشسان کمی دارد. با عبور از حد الاستیک (معمولاً کمتر از 1٪) ، ترک هایی در سرامیک ها ظاهر می شوند و به سرعت گسترش می یابند ، که منجر به خرابی فاجعه بار می شود ، که به طور جدی از استفاده سرامیک به عنوان مواد ساختاری جلوگیری می کند.

اخیراً ، آکادمیسین تیان یونگ جون و پروفسور ژائو ژیشنگ از دانشگاه یانشان مقالاتی را در مورد مواد Science China منتشر کردند ، با اشاره به اینکه توانایی تغییر شکل و قدرتنیترید بورسرامیک ها را می توان با ساخت یک ساختار لایه ای بهم پیوسته سه بعدی با جهت گیری کم یا بدون ترجیح به طور همزمان بهبود داد (شکل 1). مقاومت فشاری این نوع سرامیک BN تا 343mpa است و کشش 4.2٪ است که 3 برابر مقاومت و 2 برابر فشار سرامیک لایه لایه BN است. علاوه بر این ، سرامیک های نیترید بور خاصیت انعطاف پذیری دمای اتاق دارند و تغییر شکل می تواند به 1.1 درصد برسد.

微信图片_20200929085359

شکل 1: منحنی تخلیه بارگذاری چرخه ای سرامیک نیترید بور. این تصویر مورفولوژی مقطع SEM را نشان می دهد ، که نشان می دهد این سرامیک از ساختار لایه ای سه بعدی بهم پیوسته و جهت گیری ترجیحی کم تشکیل شده است.

کاملاً مشهور است که سرامیک های لایه ای نیترید بور سنتی با پخت گرافیت مانند پودر نیترید بور شش ضلعی (hBN) ساخته می شوند. با این حال ، ورق hBN تحت عمل نیروی بارگیری در هنگام فشار دادن داغ یا پخت پلاسما به طور ترجیحی جهت گیری می شود. به منظور کاهش این تأثیر ، در آخرین تحقیقات ، محققان ابتدا ماده اولیه نانو به نام پیاز مانند نیترید بور (OBN) را که از پوسته های کروی چند لایه مانند عروسک های روسی ساخته شده است ، تهیه کرده و از آن به عنوان پیش ماده پخت نیترید بور استفاده کردند سرامیک با تجزیه و تحلیل ریز ساختار سرامیک های متخلخل ، آنها دریافتند که نانوپودرهای OBN به طور کامل به لایه های نانو لایه نیترید بور با جهت گیری دلخواه و بهم پیوسته سه بعدی تبدیل شده اند. در این نوع ساختار ، لغزش بین لایه ها و حرکت بین صفحات نانو توسط صفحات نانو اطراف با جهت گیری های مختلف محدود می شود که منجر به مقاومت بالای سرامیک ها می شود. همچنین به دلیل این محدودیت ، این صفحات نازک نازک تحت نیروی خارجی تغییر شکل می دهند ، که برای بهبود توانایی تغییر شکل سرامیک ها مفید است. علاوه بر این ، آسیب تجمعی برگشت ناپذیر مانند لغزش بین لایه ای ، نوار پیچ خوردگی ، لایه لایه شدن و ترک در هنگام فشرده سازی نیز می تواند در یک محدوده خاص کاهش یابد ، به طوری که تغییر شکل پلاستیک سرامیک ها قابل درک است.

نتایج تحقیقات فعلی نشان می دهد که سرامیک های لایه ای نیترید بور ممکن است دارای ظرفیت تغییر شکل فشرده سازی زیاد و قابلیت انعطاف پذیری بالا در دمای اتاق باشند. پیش بینی می شود که با کاهش بیشتر اندازه و جهت ترجیحی نانولوله ها ، قدرت ، تغییر شکل و قابلیت انعطاف پذیری BN Ceramics تا حد زیادی بهبود یابد. ایده طراحی فعلی همچنین می تواند در مورد سایر مواد لایه ای مانند سرامیک فاز حداکثر ، گرافیت ، نیمه هادی های لایه ای 2D (be2te3 ، WS2 و MoS2) استفاده شود.