Alumina lulú awaridii ni 3D titẹ awọn ohun elo
Rin sinu yàrá ti Northwestern Polytechnical University, a ina-curing3D itẹwe ti wa ni humming die-die, ati ina lesa ti wa ni gbigbe gbọgán ni seramiki slurry. O kan diẹ wakati nigbamii, seramiki mojuto pẹlu eka kan be bi iruniloju ti wa ni gbekalẹ ni kikun – o yoo wa ni lo lati jabọ turbine abe ti ofurufu enjini. Ọ̀jọ̀gbọ́n Su Haijun, tó ń bójú tó iṣẹ́ náà, tọ́ka sí ohun èlò ẹlẹgẹ́ náà, ó sì sọ pé: “Ní ọdún mẹ́ta sẹ́yìn, a ò fi bẹ́ẹ̀ sọ̀rọ̀ lọ́nà tó péye.
Ni ẹẹkan ni akoko kan, awọn ohun elo alumina jẹ bi “ọmọ ile-iwe iṣoro” ni aaye ti3D titẹ sita- agbara giga, iwọn otutu ti o ga, idabobo ti o dara, ṣugbọn ni kete ti o ti tẹ, o ni ọpọlọpọ awọn iṣoro. Labẹ awọn ilana ibile, lulú alumina ko ni itosi ti ko dara ati nigbagbogbo ṣe idiwọ ori titẹ; Iwọn idinku lakoko sisọ le jẹ giga bi 15% -20%, ati awọn apakan ti a tẹ pẹlu akitiyan nla yoo bajẹ ati kiraki ni kete ti wọn ba sun; eka ẹya? O ni ani diẹ ẹ sii ti a igbadun. Àwọn onímọ̀ ẹ̀rọ ń dà á láàmú pé: “Nǹkan yìí dà bí ayàwòrán alágídí, tí ó ní àwọn èrò ẹ̀gàn ṣùgbọ́n ọwọ́ kò tó.”
1. Russian agbekalẹ: Fifi "seramiki ihamọra" lori awọnaluminiomumatrix
Akoko iyipada akọkọ wa lati iyipada ninu apẹrẹ ohun elo. Ni ọdun 2020, awọn onimọ-jinlẹ ohun elo lati Ile-ẹkọ giga ti Orilẹ-ede ti Imọ-ẹrọ ati Imọ-ẹrọ (NUST MISIS) ti Russia kede imọ-ẹrọ idalọwọduro kan. Dipo ki o dapọ lulú ohun elo afẹfẹ aluminiomu, wọn fi iyẹfun aluminiomu giga-mimọ sinu autoclave ati ki o lo hydrothermal oxidation lati "dagba" kan Layer ti fiimu ohun elo afẹfẹ aluminiomu pẹlu sisanra ti iṣakoso gangan lori oju ti patiku aluminiomu kọọkan, gẹgẹ bi fifi ipele ti ihamọra nano-ipele lori rogodo aluminiomu. Eleyi "mojuto-ikarahun be" lulú fihan iyanu išẹ nigba lesa 3D titẹ sita (SLM ọna ẹrọ): awọn líle ni 40% ti o ga ju ti o ti funfun aluminiomu ohun elo, ati awọn ti o ga-iwọn otutu iduroṣinṣin ti wa ni dara si, taara pade ofurufu-ite awọn ibeere.
Ọ̀jọ̀gbọ́n Alexander Gromov, aṣáájú iṣẹ́ náà, ṣe àpèjúwe kan tí ó ṣe kedere pé: “Ní ìgbà àtijọ́, àwọn ohun èlò àkópọ̀ dà bí àwọn saladi – ọ̀kọ̀ọ̀kan ni ó ń bójú tó iṣẹ́ tirẹ̀; àwọn ìyẹ̀fun wa dàbí àwọn ìsẹ́nu ìpanápa – aluminium àti alumina bu ara wọn ní ìpele ní ìpele, bẹ́ẹ̀ sì ni kò lè ṣe láìsí èkejì.” Isopọpọ to lagbara yii ngbanilaaye ohun elo lati ṣafihan agbara rẹ ni awọn ẹya ẹrọ ọkọ ofurufu ati awọn fireemu ara-ina, ati paapaa bẹrẹ lati koju agbegbe ti awọn alloys titanium.
2. Ọgbọn Kannada: idan ti awọn ohun elo amọ “eto”.
Aaye irora ti o tobi julọ ti alumina seramiki titẹ sita jẹ idinku isunmọ - fojuinu pe o farabalẹ kùn eeya amọ kan, ati pe o ṣubu si iwọn ọdunkun kan ni kete ti o ti wọ inu adiro. Elo ni yoo ṣubu? Ni ibẹrẹ ọdun 2024, awọn abajade ti a tẹjade nipasẹ ẹgbẹ Ọjọgbọn Su Haijun ni Ile-ẹkọ giga ti Northwwest Polytechnical ni Iwe akọọlẹ ti Imọ-ẹrọ Awọn ohun elo & Imọ-ẹrọ ṣeto ile-iṣẹ naa: wọn ni mojuto seramiki alumina ti o fẹrẹrẹ-sunki odo pẹlu iwọn idinku ti 0.3% nikan.
Awọn ikoko ni lati fialuminiomu lulúsi alumina ati lẹhinna mu “idan oju-aye” deede.
Fi aluminiomu lulú: Illa 15% ti iyẹfun aluminiomu daradara sinu slurry seramiki
Ṣakoso oju-aye: Lo aabo gaasi argon ni ibẹrẹ ti sintering lati ṣe idiwọ lulú aluminiomu lati oxidizing
Iyipada Smart: Nigbati iwọn otutu ba dide si 1400°C, lojiji yipada oju-aye si afẹfẹ
Ifoyina inu-ipo: Aluminiomu lulú lesekese yo sinu awọn droplets ati oxidizes si ohun elo afẹfẹ aluminiomu, ati imugboroja iwọn didun npa ihamọ
3. Iyika Binder: aluminiomu lulú yipada si “gluko alaihan”
Lakoko ti awọn ẹgbẹ Russia ati Kannada ti n ṣiṣẹ ni lile lori iyipada lulú, ọna imọ-ẹrọ miiran ti dagba ni idakẹjẹ - lilo lulú aluminiomu bi apilẹṣẹ. seramiki ibile3D titẹ sitabinders ni o wa okeene Organic resini, eyi ti yoo fi cavities nigba ti sisun nigba degreasing. Itọsi ẹgbẹ 2023 ti ile kan gba ọna ti o yatọ: ṣiṣe lulú aluminiomu sinu binder-orisun omi47.
Nigba titẹ sita, nozzle ṣe deede fun "lẹ pọ" ti o ni 50-70% aluminiomu lulú lori Layer oxide powder Layer. Nigbati o ba de ipele ti npa, igbale ti fa ati atẹgun ti kọja, ati aluminiomu lulú ti wa ni oxidized si aluminiomu oxide ni 200-800 ° C. Iwa ti imugboroja iwọn didun diẹ sii ju 20% gba o laaye lati kun awọn pores ni agbara ati dinku oṣuwọn idinku si kere ju 5%. "O jẹ deede si bibu awọn scaffolding ati kikọ odi tuntun ni akoko kanna, ti o kun awọn ihò tirẹ!" ẹlẹrọ ṣe apejuwe rẹ ni ọna yii.
4. Awọn aworan ti awọn patikulu: iṣẹgun ti iyipo lulú
"Irisi" ti lulú alumina ti di lairotẹlẹ di bọtini si awọn aṣeyọri - irisi yii n tọka si apẹrẹ patiku. Iwadi kan ninu iwe akọọlẹ “Ṣi awọn ohun elo amọ” ni ọdun 2024 ṣe akawe iṣẹ ti iyipo ati awọn lulú alumina alaibamu ni ifisilẹ dapo (CF³) titẹ sita5:
Iyẹfun iyipo: nṣan bi iyanrin ti o dara, iwọn kikun ti kọja 60%, ati pe titẹ sita jẹ dan ati siliki
Lulú alaibamu: di bi suga isokuso, iki jẹ awọn akoko 40 ga julọ, ati pe nozzle ti dina lati ṣiyemeji igbesi aye
Paapaa dara julọ, iwuwo ti awọn ẹya ti a tẹjade nipasẹ lulú iyipo ni irọrun ju 89% lẹhin sisọpọ, ati ipari dada taara ni ibamu si boṣewa. Tani o tun nlo lulú “ẹgbin” ni bayi? Ṣiṣan ni imunadoko ija!” Onimọ-ẹrọ rẹrin rẹrin musẹ o pari5.
Ojo iwaju: Awọn irawọ ati awọn okun n gbe pẹlu kekere ati ẹwa
Iyika titẹ sita 3D ti lulú alumina ti jinna lati pari. Ile-iṣẹ ologun ti ṣe itọsọna ni lilo awọn ohun kohun isunmọ odo lati ṣe awọn abẹfẹlẹ turbofan; aaye biomedical ti gba ifẹ si biocompatibility rẹ ati bẹrẹ titẹ sita awọn aranmo egungun ti adani; ile-iṣẹ ẹrọ itanna ti ni ifọkansi awọn sobusitireti ifasilẹ ooru - lẹhin gbogbo rẹ, imudara igbona ati aisi-itanna ti alumina jẹ eyiti ko ṣee ṣe.