Reakcijos surištas silicio karbidas: Kietas keramikos pasaulio kepinys

Sveiki, medžiagų entuziastai ir smalsuoliai! Šiandien pasinersime į reakcijos būdu surišto silicio karbido pasaulį. Neleiskite, kad įmantrus pavadinimas jus išgąsdintų - ši medžiaga yra labai šauni, ir iki šio straipsnio pabaigos ja džiaugsitės taip pat, kaip ir aš. Taigi, pasiimkite mėgstamą gėrimą, įsitaisykite patogiai ir tyrinėkime šį negirdėtą medžiagų pasaulio herojų.

Kas yra RBSC?

Pirmiausia - kas tiksliai yra reakcijos būdu surištas silicio karbidas? Įsivaizduokite, kad galite paimti deimantų ilgaamžiškumą, erdvėlaivių plytelių atsparumą karščiui ir plastiko universalumą, tada visa tai sumaišyti. Tai tarsi ir yra RBSC, bet dar šauniau.

RBSC - tai keraminė medžiaga, kuri sukuriama taikant gana įmantrų procesą (apie kurį papasakosime vėliau, todėl pasilikite). Ji priklauso silicio karbido šeimai, tačiau yra ypatinga. Ši medžiaga yra tvirta kaip vinys, juokiasi veikiama didelio karščio ir gali būti formuojama į įvairias sudėtingas formas. Tai tarsi keramikos šveicariškas peilis!

Superžvaigždės gimimas Medžiaga

Dabar jums gali kilti klausimas: "Kodėl apskritai kas nors stengėsi sukurti šią medžiagą?" Puikus klausimas! Leiskite trumpai pasivaikščioti po atmintį.

Kadaise (kalbame apie XX a. vidurį) inžinieriai kraipė galvas, bandydami rasti medžiagas, kurios galėtų atlaikyti ekstremalias sąlygas. Jiems reikėjo kažko, kas būtų:

1. Labai kietas
2. Atsparus karščiui
3. Lengvas
4. Galimybė formuoti sudėtingas formas

Tradicinė keramika puikiai tinka kai kuriems iš šių dalykų, tačiau ji dažnai netiko sudėtingoms formoms kurti arba terminiam šokui (kai kažkas iš karšto labai greitai tampa šaltas arba atvirkščiai) įveikti.

Įveskite silicio karbidą. Ši medžiaga buvo daug žadanti, tačiau su ja dirbti buvo tikras vargas. Sudėtingų formų kūrimas iš jos buvo tarsi bandymas lipdyti iš akmens - ne neįmanomas, bet tikrai ne smagus.

Tuomet kai kuriems protingiems žmonėms užsidegė lemputė: "O kas, jei galėtume sukurti silicio karbidą ten, kur mums reikia, bet kokios norimos formos?" Ir štai - gimė reakcijos būdu surištas silicio karbidas.

Slaptasis receptas: Kaip gaminamas RBSC

Dabar metas apsivilkti įsivaizduojamus laboratorinius chalatus ir pasinerti į tai, kaip ši medžiaga iš tikrųjų gaminama. Nesijaudinkite, pažadu, kad viskas bus paprasta ir smagu!

1 žingsnis: anglies skeletas Pirmiausia pradedame nuo formos, pagamintos iš anglies. Tai gali būti grafitas, suodžiai arba net organinės medžiagos, kurios kaitinant virsta anglimi. Galvokite apie tai kaip apie galutinio gaminio skeletą.

2 etapas: Silicio invazija Toliau į vakarėlį įtraukiame išlydytą silicį. Šis skystasis silicis yra tarsi nekantrus svečias - jis teka į kiekvieną mūsų anglies formos kampelį.

3 žingsnis: cheminis tango Silikiui judant per anglį vyksta stebuklingi dalykai. Silicis ir anglis pradeda šokti, ir šio proceso metu susidaro silicio karbidas. Tai tarsi stebėti, kaip vystosi cheminis romanas!

4 etapas: atvėsinimas Baigus reakciją, leiskite viskam atvėsti. Silicio likučiai, kurie nesureagavo, tiesiog išsilaiko ir užpildo likusius tarpus.

Ir voila! Turime reakcijos būdu surištą silicio karbidą. Gana šaunu, tiesa?

Kodėl RBSC yra medžiagų superherojus

Dabar, kai jau žinome, kaip jis gaminamas, pakalbėkime apie tai, kodėl RBSC yra toks nuostabus. Prisitvirtinkite, nes ši medžiaga turi įspūdingų supergalių:

1. Kietesnis nei dviejų dolerių kepsnys RBSC yra neįtikėtinai kietas ir atsparus nusidėvėjimui. Jis neatsispiria dilimui ir erozijai. Jei RBSC būtų žmogus, tai būtų tas draugas, kuris, atrodo, niekada nesusižeidžia, kad ir kokius beprotiškus triukus iškrėstų.
2. Karšti daiktai, ateinantys per! Ši medžiaga puikiai susidoroja su ekstremaliomis temperatūromis. Kol kitos medžiagos tirpsta į laužus, RBSC dar tik šyla.
3. Terminis šokas? Jokių problemų! RBSC galima greitai įkaitinti ir atvėsinti, tačiau jis nesukelia pykčio priepuolio (kitaip tariant, nesutrūkinėja arba nesulūžta). Tai tarsi keramikos zen meistras.
4. Lengvasvoris čempionas Nepaisant to, kad RBSC yra kietas kaip vinis, jis yra stebėtinai lengvas. Jis turi kultūristo jėgą balerinos kūne.
5. Atsparus cheminiams ginklams ėsdinančios cheminės medžiagos? Atšiauri aplinka? RBSC tiesiog nusimeta jas, tarsi tai būtų nieko tokio.
6. Ypatingas formų keitiklis Dėl reakcinio surišimo proceso galime iš RBSC pagaminti įvairių sudėtingų formų gaminius, kurie būtų košmaras naudojant tradicinę keramiką.
7. Puikiai dera su kitomis medžiagomis RBSC galima sujungti su kitomis medžiagomis, įskaitant metalus, todėl jis labai universalus įvairiose srityse.

Kur pasaulyje yra RBSC?

Turėdami visas šias supergalias, galite pagalvoti, kur iš tikrųjų naudojamas RBSC. Na, ši medžiaga naudojama dažniau, nei manote:

1. "Up in the Air" RBSC komponentai naudojami orlaivių varikliuose ir kosminėse transporto priemonėse. Jie pakankamai lengvi, kad galėtų skraidyti, bet pakankamai tvirti, kad atlaikytų ekstremalias kosmoso sąlygas. Kalbėkite apie tai, kaip pasiekti žvaigždes!
2. Kelyje Nuo stabdžių rotorių iki variklio komponentų - RBSC padeda automobiliams važiuoti greičiau ir tarnauti ilgiau. Kai kitą kartą važiuosite greitkeliu, mintyse pliaukštelėkite RBSC.
3. Neperšaunamas kūdikis Teisingai, RBSC yra pakankamai tvirtas, kad sustabdytų kulkas. Jis naudojamas tiek transporto priemonių, tiek asmeninių šarvų sistemose. Tai tarsi asmeninis jėgos laukas!
4. "Industrial Tough Guy" Visur, kur reikia ko nors, kas gali atlaikyti susidėvėjimą, rasite RBSC. Pagalvokite apie siurblių sandariklius, antgalius ir guolius. Tai neskelbiamas pramonės pasaulio herojus.
5. Puslaidininkių žvaigždė Dėl didelio grynumo ir šiluminių savybių RBSC idealiai tinka puslaidininkių gamybos įrangos komponentams. Taigi tam tikra prasme jis padeda kurti mūsų kompiuterių ir išmaniųjų telefonų smegenis.
6. Branduolinis užrašas RBSC atsparumas spinduliuotei ir aukštai temperatūrai daro jį vertingą branduolinėje energetikoje. Tai tarsi medžiagų pasaulio apsauginis kostiumas.
7. "Cutting Edge" (tiesiogine prasme) Reikia supjaustyti ką nors labai kieto? Tikėtina, kad naudojate įrankį su RBSC antgaliais. Tai karšto peilio per sviestą atitikmuo.

Iššūkiai: Net superherojai turi silpnybių

Prieš pradėdami galvoti, kad RBSC yra atsakymas į visas gyvenimo problemas, pakalbėkime apie kai kuriuos iššūkius. Juk net Supermenas turi savo kriptonitą:

1. Brangus skonis RBSC gamybos procesas nėra pigus. Tam reikia aukštos temperatūros ir kontroliuojamų sąlygų, o tai gali padidinti kainą. Tai tarsi keramikos ikrai.
2. Silicio likučiai Kartais galutiniame produkte būna silicio likučių. Tai gali turėti įtakos medžiagos savybėms esant labai aukštai temperatūrai. Tai tarsi vienas svečias, kuris per ilgai laukiamas namuose.
3. Tai sudėtinga RBSC gamyba nėra tokia paprasta kaip pyrago kepimas. Norint pasiekti tinkamų rezultatų, reikia kruopščiai kontroliuoti proceso parametrus. Jei padarysite vieną mažą klaidą, gali būti, kad turėsite keramikos laužą.
4. Dydis svarbus Dėl infiltracijos proceso RBSC komponentai gali būti riboto dydžio. Taigi, nors iš RBSC galime pagaminti gana įdomių dalykų, artimiausiu metu iš jo dangoraižių nestatysime.
5. Trapus Betty Nors ir tvirtas, reakcijos būdu surištas silicio karbidas vis dar yra keramika, o tai reiškia, kad tam tikromis sąlygomis jis gali būti trapus. Tai kaip tas draugas, kuris yra labai stiprus, bet turi stiklinį žandikaulį.