BWYDLEN
Newyddion

Newyddion

Hafan>Newyddion

Cynnydd a heriau diweddar cerameg AON tryloyw

2023-05 10-

Mae cerameg a'u cyfansoddion wedi cael eu harchwilio'n eang ar gyfer cymwysiadau amrywiol oherwydd eu priodweddau cemegol a ffiseg unigryw [1 - 7]. Yn eu plith, mae cerameg tryloyw yn cael ei gymhwyso'n helaeth yn y maes busnes a'r diwydiannau milwrol oherwydd eu priodweddau optegol, ffisegol a mecanyddol rhagorol [8-10]. Ymhlith y cerameg dryloyw, mae cerameg ocsinitrid alwminiwm tryloyw (AlON) wedi'i ystyried yn un o'r cerameg pwysicaf yn y cromenni, ffenestri isgoch a gweladwy, ac arfwisgoedd tryloyw, ac ati [11 - 13]. O'i gymharu â'r saffir grisial sengl, sy'n adnabyddus fel y cerameg tryloyw anoddaf, mae gan y cerameg AlON polycrystalline nodweddion tebyg ar gryfder, caledwch ac eiddo optegol, ond maent yn cynnig mwy o hyblygrwydd o ran maint a siâp [14,15]. Felly, mae cerameg AlON wedi denu ymchwiliad cynyddol. Mae γ-AlON yn ddatrysiad solet o Al₂O₃ ac AlN [16,17]. Mae llawer o ddulliau wedi'u harchwilio i baratoi powdr AlON neu serameg AlON, megis adwaith cyflwr solet [18], dull carbonoli ar gyfer Al₂O₃[19,20], dyddodiad anwedd cemegol [21], dull sol−gel [22,23], a synthesis hylosgi datrysiad [24]. Mesurwyd bwlch band AlON i fod yn 6.2 eV [25]. Defnyddiodd TU et al [26] ddamcaniaeth swyddogaeth dwysedd egwyddorion cyntaf (DFT) i astudio'r dewis ar y safle o swydd wag Al a Natoms yn γ-AlON. Nid yw'r bwlch band a'r model strwythurol modwlws swmp o γ-AlON, gan fod strwythur lleol yr Al₂₃O₂₇N₅ wedi'i gyfrifo i fod yn 3.99 eV o atomau N a swyddi gwag Al yn γ-AlON a 200.9 GPa, yn y drefn honno. O ystyried band eang yn glir. Mae priodweddau γ-AlON yn cael eu harddangos mewn bwlch ynghyd ag ynni ffoton isel ac uchel Tabl 1 [14].

Archwiliwyd sefydlogrwydd tymhorol, cerameg AlON fel matrics ffosffor. Fel ffosffor ffoto-oleuedd trosiad (UCPL), gellir dopio AlON ag amrywiol elfennau daear prin, megis Eu₂+ [27], Yb₃+[28], Tm₃+ [29], a Ce₃+ [30]. Yn ddiweddar, canfuwyd bod gan y sbectol yn seiliedig ar yr AlON cost isel ynghyd â'r haen 4-dimethyl-amino-N-methyl-4- stilbazoliumtosylate (DAST) [31] a ffilm denau VO₂ ar yr AlON tryloyw [32]. cais posibl mewn ffenestri smart. Mae'r ALON(5) -DAST(90) -ALON(5) yn perfformio'n well na sbectol ffenestr fasnachol o safon diwydiant gyda'r sylwadau rhataf, ysgafn a chaletaf [31]. Ar ben hynny, paratowyd y Ti6Al4V yn llwyddiannus ar y cerameg AlON trwy ddull presyddu elfen weithredol, ac roedd y cyfansawdd yn arddangos priodweddau mecanyddol rhagorol [33]. Dylid nodi bod ychwanegion sintering newydd o H₃BO₃ [34] ac elfennau daear (Sc, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Er, ac Yb) [35] yn wahanol i'r confensiynol Y₂O₃, La₂O₃, a MgO. Er bod y dulliau gwell, ychwanegion sintering newydd, dopio elfennau daear mwy cymhleth a chymhwyso ffres wedi'u harchwilio, ac ati, wedi'u datblygu'n helaeth, mae crynodeb systematig, wedi'i dargedu a chyfoes yn dal i fod yn ddiffygiol [11,13,36,37]. At hynny, mae rhai problemau heb eu datrys a heriau newydd cerameg AlON yn rhwystro eu hyrwyddiad a'u cymhwysiad masnachol. Felly, mae'r erthygl hon yn cymryd yr adolygiad diweddaraf a beirniadol o serameg ALON tryloyw o ran dulliau paratoi, ychwanegion sintering, technolegau sintering, yr heriau a'r rhagolygon datblygu.


FIG 1

  FIG 1

    

                  Tabl 1 Priodweddau γ-AlON [14]                          

ParamedrGwerth
Dwysedd/(g·cm−3 )3.71
Paramedr dellt/Å7.947
Pwynt toddi/°C2140
Modwlws/GPa Young323.6
Modwlws cneifio/GPa130.4
Micro-galedwch/GPa19.5
Cymhareb Poisson, μ0.24
Cryfder plygu/MPa300.1 34.5 ±
Ehangiad thermol/°C−17.8 × 10−6
Dargludedd thermol/(W·m−1 ·K−1 )12.6
Mynegai plygiannol (Λ=4.0 μm)/%1.66
Gwydnwch torri asgwrn/(MPa·m1/2)2.0

Mae gan AlON strwythur asgwrn cefn ciwbig gyda grŵp gofod o Fd3m [38,39]. Fel y dangosir yn Ffig. 1 [40], mae atomau N ac O wedi'u lleoli yn y safleoedd 32e, ac mae atomau Al wedi'u lleoli yn y safleoedd 16d ac 8a. Yn seiliedig ar ganlyniadau arbrofol a damcaniaethol

Yn 1964, y diagram cam cyntaf o deuaiddAl₂O₃Cyhoeddwyd cyfansoddiad −AlN gan LEJUS [43]. Yna, adroddodd MCCAULEY et al [44,45] ddiagram ecwilibriwm cyfnod mwy cyflawn o gyfansoddiad ffug-deuaidd Al₂O₃−AlN o dan y nitrogen sy'n llifo yn 1.013 × 105 Pa, fel y dangosir yn Ffig. 2 [44]. Heblaw am y penderfyniad arbrofol, cyfrifiadau, gellid disgrifio model strwythur anion cyson AlON gan y fformiwla o Al(64+x)/3V(8−x)/3O32−xNx, lle 2≤x≤5 [39−42]. Fodd bynnag, mae'n anodd cadarnhau'r synhwyrol y mae rhai ymchwilwyr wedi ceisio cyfrifo rhanbarth sefydlogrwydd AON a'r system ffug-deuaidd Al₂O₃-AlN yn seiliedig ar y data arbrofol a'r data thermodynamig sydd ar gael o'r diagram ecwilibriwm cyfnod [36,46 - 49] . Fodd bynnag, nid yw'r gwahaniad cam sy'n digwydd yn yr arbrofion yn dal i gael ei addasu oherwydd y wybodaeth lai arbrofol. 

FIG 2

FIG 2

Mae'n hysbys bod cerameg yn cynnwys grawn, ffiniau grawn, a mandylledd, ac ati (Ffig. 3)[50,51]. Fel y crybwyllwyd o'r blaen, mae gan serameg AlON strwythur dellt ciwbig isotropig, sef un o'r rhesymau arwyddocaol y gallant fod yn dryloyw yn optegol. Ymhlith y ffynonellau gwasgaru golau, y mandylledd yw'r ffactor pwysicaf i benderfynu a all cerameg fod yn dryloyw ai peidio. Dylai'r mandylledd lleihau fod yn fwy na 99.9% o ddwysedd damcaniaethol, a dylai maint y mandyllau ar y ffiniau grawn fod yn llai na thonfedd y golau neu ni ddylai fodoli. Mae ffiniau grawn yn bresenoldeb anochel mewn cerameg ac yn cael effaith sylweddol ar dryloywder. Felly, disgwylir i ffiniau grawn o ansawdd uchel a grawn gyda meintiau llai ac unffurf gael cerameg AlON tryloywder uchel. Gall defnyddio'r ychwanegion sintering fel arfer ddileu'r mandyllau gweddilliol yn ystod sintro, ond bydd yn arwain at ganolfannau gwasgariad newydd o olau mewn cerameg, y cyfnod uwchradd, a'r cynhwysion. Fel y ddwy ffynhonnell gwasgaru golau bwysig, dylid lleihau'r mandylledd a'r ffiniau grawn gymaint â phosibl. Disgrifiodd SHAHBAZI et al [51] y cerameg dryloyw, paramedrau effeithiol ar dryloywder, theori Mie, a theori Fraunhofer yn fanwl.

FFIG3

FIG 3 

Hyd yn hyn, mae llawer o ddulliau wedi'u hadrodd i baratoi'r pŵer AlON neu serameg AlON, megis adwaith cyflwr solet [18,52 - 55], dull carbonoli o Al₂O₃[19,56-61], dyddodiad anwedd cemegol [21,62 ], a dull sol−gel [22,63]. Roedd y rhan fwyaf o'r astudiaethau'n canolbwyntio ar adwaith cyflwr solid Al₂O₃ ac AlN ar dymheredd uchel a'r dull carbonoli ar gyfer lleihau Al₂O₃.

Mae'r dull cyflwr solet yn ddull syml a chonfensiynol ar gyfer paratoi llawer o gyfansoddion. Un o fanteision mwyaf yr adwaith cyflwr solet ar dymheredd uchel yw y gellir cael deunyddiau crai yn ddiymdrech. Gellir disgrifio adwaith Al₂O₃ ac AlN ar gyfer ffurfiant AlON fel 5AlN+9Al₂O₃→ Al₂₃O₂₇N₅[13,64]. Mae'r pwerau Al₂O₃ ac AlN hynod bur ar gael yn y farchnad a gellir eu defnyddio'n uniongyrchol i ffugio pwerau AON neu hyd yn oed y serameg ALON dryloyw. Gall paratoi cerameg AlON un cam nid yn unig leihau'r gost sintro yn sylweddol ond hefyd symleiddio'r broses sintro yn ogystal â chyflawni cynhyrchiad ar raddfa fawr yn hawdd. Fodd bynnag, efallai y bydd y powdrau'n cael eu cydgrynhoi neu eu cymysgu'n anunig, gan arwain at dryloywder gwael cerameg AlON. Yn y cyfamser, mae'r AlN ultrafine purdeb uchel yn ddrud, sy'n cynyddu'r gost gweithgynhyrchu. Fel y dangosir yn Ffig. 4(a), MCCAULEY ac ORBIN [52] yn gyntaf a baratôdd y ddisg ALON dryloyw a chyflwynodd ddiagram cyfnod tymheredd uchel wedi'i fireinio o'r AlON ar hyd y cymal cyfansoddiad Al₂O₃-AlN ffug-gyffredin. Defnyddiwyd y broses sintro cyfnod hylif i gynhyrchu cerameg AlON tryloyw gan PATEL et al [65]. Cymysgwyd yr α- Al₂O₃ yn yr ystod o 27−30 môl.% ag AlN yn gyntaf. Yna, gwasgwyd y gymysgedd i mewn i belenni ar ôl melino pêl. Cafodd y pelenni eu sintro ar 1950 - 2025 ° C am 10 - 60 munud, a gallai deunyddiau rhannol ffurfio cyfnod hylif i hyrwyddo'r sintro ar hyn o bryd. Nesaf, gostyngodd tymheredd y system 50 - 100 ° C a chafodd ei gadw am 8 - 20 h arall i wella'r dwysedd a'r tryloywder ymhellach. Yn gyntaf, gwnaeth CHEN et al [66] syntheseiddio cyfnod o bŵer pur AlON:Ce3+ ar 1780 ° C mewn nitrogen, yna cyflawnwyd y cerameg ALON:Ce3+ trwchus a thryloyw llawn trwy sintro di-bwysedd gyda chymorth hylif ar 1900 ° C am 20 h. (Ffig. 4(a) a (b)). Ar wahân i synthesis uniongyrchol o ddull a ddefnyddir i baratoi powdrau AlON ac yna'r cerameg ALON dryloyw gan gyflwr solet a ddefnyddir i gynhyrchu cerameg AlON. Mae'r prif ddull, LI et al [67] a ddefnyddiodd Al₂O₃ ac AlN powdrau fantais y dull hwn yn gorwedd yng nghost isel y fel deunyddiau crai i syntheseiddio deunyddiau crai un cam yn gyflym a'r dichonoldeb ar gyfer pwerau AlON diwydiannol yn gyntaf drwy gyflwr solet. dull. Yna, cynhyrchu. Fodd bynnag, yr amodau sintering yw bod y powdrau AlON a baratowyd wedi'u malu'n gymhleth iawn, ac mae'n anodd rheoli'r powdrau AlON man geni yn union, fel y dangosir yn Ffigys. 4(ch) a (d). Mae cymhareb Al₂O₃ i C, ac mae'r AlON yn dryloyw hawdd AlON seramig ei gynhyrchu gan ddadelfennu i Al₂O₃ ac AlN yn y N2pressureless sintering yr awyrgylch AON dirwy a gafwyd ar dymheredd uchel. Gallai pob un o'r powdrau hyn, a throsglwyddiad mewn-lein yr AlON arwain at bowdrau AlON amhur. roedd cerameg mor uchel ag 84.3% (d100 mm × 1 mm) yn JIN et al [68] yn gyntaf yn gwneud Al₂O₃ / 3.7 μm (Ffigs. 4(dd) ac (g)).

FFIG4

FIG 4 

Y cymysgedd nitridiad carbothermol lleihau a nitridiad carbothermol, fel y dangosir yn Ffigys. 5(a−c). Yn ystod y broses, defnyddiwyd y dull haen carbon (CRN) yn gyntaf i gynhyrchu ar wyneb gronynnau Al₂O₃ i gyfansoddyn AlON gan YAMAGUCHI yn gryf ac yn atal cyfuniad a thwf yr Al₂O₃ YANAGIDA ym 1959 [39]. Y CRN yw'r mwyaf o ronynnau. Yn olaf, gellir cyflawni'r cerameg AlON tryloyw gyda'r trosglwyddiad mewn-lein mwyaf dros 80% ar 2000 nm trwy'r dull nitridiad carbothermol dau gam mewn nitrogen ar 1950 ° C am 8 h (Ffig. 5(d)). Adroddodd SHAN et al [69] y gellid cael powdrau AlON bimodal (~ 1.1 μm a ~ 2.2 μm) ac unimodal (~ 1.1 μm) trwy ddefnyddio melin bêl o'r powdr AlON a baratowyd fel y'i paratowyd trwy'r dull CRN ( Ffig. 5(d) ac (f)). Canfuwyd bod y powdr AlON â dosbarthiad maint gronynnau bimodal (PSD) yn dwysáu'n gyflym yn ystod y broses sintro, a bod cerameg ALON tryloyw rhagorol gyda hyd at 82.1% o drosglwyddiad isgoch ar ~3600 nm wedi'i sintro'n ddi-bwysedd mewn nitrogen ar 1820 ° C am 2.5 h. (Ffig. 5(g))


FFIG5

FIG 5

Paratowyd y powdrau γ-AlON mân a pur yn llwyddiannus gan YUAN et al [70] trwy ddull cyfunol (Ffig. 6(a) a (b)). Fe wnaethant ddefnyddio'r powdrau γ-AlON ymhellach i gynhyrchu cerameg AlON ac astudio effaith y lamellas deuol ar eu cryfder mecanyddol (Ffig. 6(c−j)) [71]. Canfuwyd bod y lamellas deuol a'r ffiniau yn codi gyda chynnydd maint grawn cyfartalog yn y cerameg AON mawr, a oedd yn darparu dull addawol i wella'r cerameg tryloyw gyda grawn mawr. 

Hyd yn hyn, mae yna hefyd ddulliau eraill a archwiliwyd i syntheseiddio'r powdr AlON neu serameg. Er enghraifft, paratôdd ASPAR et al [62] y cyfansoddyn AlON gan ddefnyddio amonia, trimethyl-alwminiwm, ac ocsid nitraidd trwy ddyddodiad anwedd cemegol (CVD) dull. Canfuwyd bod y tymheredd a'r gwasgedd yn cael effaith sylweddol ar y cyfansoddiadau ecwilibriwm trwy addasu maint y CO sy'n bresennol. Cymhwysodd IRENE et al [21] y dull CVD hefyd i gynhyrchu ffilmiau AlxOyNz ar silicon. Yn bwysig, gellir rheoli'r cam trwy addasu cymhareb tymheredd nwy NH₃/CO₂ a thymheredd paratoi Datblygodd KIM et al [72] ddull tymheredd isel seiliedig ar hydoddedd i gael system Al-ON, er y gallai fod yn anodd ei drin. rhagflaenydd nitrid hydrasin yn y broses hon. Archwiliwyd rhai asiantau nitriding eraill yn eu hymchwiliad pellach. Gwnaeth KIKKAWA et al [73] AlON trwy nitridiad amonia rhagflaenydd ocsid, a gynhyrchwyd trwy beptizing gel glycin gyda'r alwminiwm nitrad. Yn ogystal, mae adweithydd plasma wedi'i gynllunio i syntheseiddio nano-owders AlON yn ôl rhyngweithio powdr Al ag amonia ac aer mewn plasma nitrogen thermol. paramedrau proses plasma a dyluniad yr adweithydd.

Er mwyn cael cerameg AlON tryloywder uchel, dylid ychwanegu'r ychwanegion sintro i ddileu'r mandyllau gweddilliol yn ystod sintro, sef canolfan wasgaru'r golau. Y dyddiau hyn, mae amrywiol ychwanegion sintro ar gyfer AlON, megis Y₂O₃, La₂O₃, MgO, SiO₂, a CaCO₃, wedi cael eu hymchwilio'n eang [67 - 69,75 -80]. Yn ôl y mathau o ychwanegion sintering, fe wnaethom grynhoi canlyniadau tryloywder nodweddiadol cerameg AlON gyda gwahanol ychwanegion sintering, fel y dangosir yn Nhabl 2. Er enghraifft, adroddodd SHAN et al [69] fod trawsyriant mewn-lein cerameg AlON (3). mm mewn trwch) yn 82.1% ar donfedd o 3600 nm gyda 0.5 wt.% Y₂O₃. Defnyddiwyd SiO₂ yn gyntaf fel ychwanegyn sintering ar gyfer cerameg AlON (Ffig. 7(b)) [76]. Canfuwyd bod trawsyriant mewn-lein cerameg ALON hyd at 86% (3.5 mm o drwch) ar 2000 nm ac nad yw'n sensitif i grynodiad ychwanegyn gyda 0.15 - 0.55 wt.% SiO2. Defnyddiodd rhai ymchwilwyr ddau fath o ychwanegion sintering i gynhyrchu cerameg ALON tryloyw uchel. Defnyddiodd WANG et al [81] 0.12wt.% Y₂O₃−0.09wt.% La₂O₃ fel cyd-ychwanegion ar gyfer cerameg AlON, gan gael trawsyriant o 80.3% (2 mm o drwch) ar 400 nm (Ffig. 7(a)) . Dywedasant fod Y₃+ a La₃+ yn cael effaith synergaidd ar y twf grawn gyda'r Y₃+ yn gwella symudedd ffin grawn a hyrwyddo'r twf grawn tra bod y La₃+ yn atal tyfiant grawn. Roedd JIN et al [68] yn sintro cerameg AlON yn cyflogi tri math o ychwanegion sintering heb bwysau, wedi'u cyfansoddi gan 0.1 wt.% MgO, 0.08 wt.% Y₂O₃, a 0.025 wt.% La₂O₃, a chyflawnodd drosglwyddiad o 81 mewn 1% trwch) ar 1100 nm. Yn ddiweddar, ymchwiliwyd i Y₂O₃−La₂O₃− MnO fel ychwanegyn sintro cyfansawdd i wneud y cerameg AON tryloyw gan WANG et al [81] (Ffig. 7(d)). Astudiwyd terfynau hydoddedd yr ychwanegion sintering yn AlON gan MILLER a KAPLAN [82] gan ddefnyddio sbectrosgopeg gwasgarol tonfedd wedi'i osod ar ficrosgop electron sganio. Canfuwyd mai terfynau hydoddedd La, Y, a Mg yn AlON ar 1870 ° C oedd (498 ± 82) × 10 - 6, (1775 ± 128) × 10 - 6, a > 4000 × 10 - 6, yn y drefn honno. 


FFIG7

FIG 6

Yn ogystal ag ychwanegion sintering confensiynol Y₂O₃, La₂O₃, a MgO, ymchwiliwyd hefyd i ychwanegion sintering newydd o gyfansawdd teiran yn seiliedig ar H₃BO₃ [34] ac elfennau daear [35]. Fel y dangosir yn Ffigys. 8(a) a (b), archwiliwyd amrywiol elfennau daear prin (Sc, La, Pr, Sm, Gd, Dy, Er, ac Yb) yn systematig fel ychwanegyn sintering ar gyfer cerameg AlON tryloyw, yn y drefn honno. Canfuwyd bod cerameg AlON gyda 0.1 wt.% Pr-nitrad yn cyflwyno'r trawsyriant uchaf o ~80% trwy sintro di-bwysedd dau gam (Ffig. 8(c)), sy'n nodi y gall yr elfennau daear prin fod yn sintro amgen addawol ychwanegyn. Yn fwy diweddar, gan ddefnyddio Y₂O₃−MgAl₂O₄−H₃BO₃ fel ychwanegyn cyd-sintering, cafodd YANG et al [34] serameg AlON gyda thrawsyriant o 81% (4 mm o drwch) ar 600 nm trwy sinteriad adweithiol un cam pan fydd yr H⃂ cynnwys oedd 0.12 wt.% (Ffig. 8(ch)). 


FFIG8

FIG 7


      Tabl 2 Canlyniadau tryloywder cerameg AlON gydag amrywiol ychwanegion sintro

Math o ychwanegyn sintroY₂O₃ cynnwys/wt.%La₂O₃ content/wt.%Cynnwys MgO/ wt.%cynnwys SiO₂/ wt.%CaCO₃ cynnwys/ wt.%Tonfedd/ nmTrosglwyddiad/%Trwch/mmCyf.
1



0.15 - 0.55
2000863.5[76]




0.43700853[79]
0.5



370084.31[67]
0.5



360082.13[69]

0.02


110074.64.2[75]
20.120.09


40080.32[80]
0.4
0.25

200086.11[78]
0.05
0.2

2000841.5[77]
30.080.0250.1

1100811[68]


Cyn sintering, mae pelenni gwyrdd o'r powdrau AlON fel arfer yn cael eu ffurfio gan broses sych, gan gynnwys gwasg uniaxial dan bwysau a gwasg isostatig oer, neu drwy broses wlyb, gan gynnwys gel-castio [8,63,83]. Mae llawer o dechnolegau sintro wedi'u harchwilio i baratoi cerameg AlON, megis sintro di-bwysedd [56,58,67,68,77,79], sintro gwactod [65], gwasg poeth [84], sintro microdon [85,86], sintro plasma gwreichionen [87-89] a gwasgu isostatig poeth [75,76,78,90,91]. Dangosir manteision ac anfanteision dulliau paratoi cyffredin cerameg AlON yn Nhabl 3. Sintro di-bwysedd yw'r dechnoleg sintro fwyaf traddodiadol ac mae'n gost-effeithiol ar gyfer cynhyrchu cerameg AlON gyda gwahanol feintiau a siapiau. Fodd bynnag, yn gyffredinol mae angen tymheredd sintro uchel, amser sintro hir, ac ychwanegion sintro i gael y cerameg AlON tryloyw uchel. Adroddodd LI et al [67] nifer arge o serameg ALON tryloyw gyda dimensiynau o d100 mm × 1 mm trwy sintro di-bwysedd ar 1950 ° C am 12 h o dan awyrgylch N2 sy'n llifo mewn ffwrnais graffit. Trawsyriant mewn-lein cerameg AlON (1 mm o drwch) yw 84.3% ar donfedd 3.7 μm gyda 0.5 wt.% Y₂O₃. Mae sintro gwactod yn dechnoleg sintro effeithiol i ddileu nwy o serameg [92]. Defnyddiodd PATEL et al [65] bwerau Al2O3 ac AlN purdeb uchel fel y deunyddiau crai i wneud y cerameg ALON dryloyw ar 2000 ° C am 8 h a 32 MPa o bwysau o dan wasg boeth, gan ddilyn ar 1900 ° C am fwy nag 8 h mewn gwactod. Gellir defnyddio sintering poeth-wasg (HP) i gymhwyso pwysau echelinol i gyflymu symudiad pwerau a gwneud y pelenni gwyrdd yn gwbl drwchus ar dymheredd cymharol isel. Ond nid yw'r sintering HP yn addas i baratoi samplau mawr a chymhleth, ac mae'r cynhyrchiad yn gost uchel, ac mae'n anochel y gellir cyflwyno amhureddau a diffygion. Mae angen proses ôl-anelio i gael gwared ar halogiad carbon [8]. Cafodd TAKEDA a HOSAKA [84] serameg λ-AlON tryloyw ar 1900 ° C am 1 awr ac 20 MPa o bwysau o dan wasg boeth. Mae sintro microdon yn meddu ar effeithlonrwydd ynni uchel, arbed costau, tymheredd sintro isel, adwaith cryfach, a chyfradd sintering. Yn y broses microdon, gall yr egni microdon wedi'i drawsnewid gynhesu o fewn cyfaint y sampl ei hun. Roedd CHENG et al [85] yn digio bod gan yr AlON a sinterwyd ar 1800 ° C am 1 h yn ystod y broses microdon gyfanswm trosglwyddiad o 60%. Gall sintering plasma gwreichionen (SPS), a elwir hefyd yn sintro cerrynt trydan pwls, wireddu cerameg dryloyw drwchus gyda grawn mân oherwydd ei amser sintro byr a thymheredd isel gyda chymorth DC pulsed dan bwysau. Felly, gellir lleihau'r twf grawn. Cynhyrchodd SHAN et al [87] serameg AlON tryloyw uchel gan SPS ar y tymheredd isel o 1600 ° C a'r cyfraddau gwresogi cyflym o 50 -250 ° C / min o dan bwysau 60 MPa. Uchafswm trawsyriant y cerameg AlON a gafwyd (1.4 mm o drwch) yw 80.6%. 


FFIG8

FIG 8


Tabl 3 Manteision ac anfanteision dulliau paratoi cyffredin o serameg AlON

Dull paratoiMantaisAnfantais
Sintro di-bwyseddProses syml, sy'n addas ar gyfer paratoi samplau mawr a chymhleth, gofyniad isel ar offer, ac allbwn uchelEffeithlonrwydd ynni isel, ac amser sintro hir
Sintro gwactodProses syml, sy'n addas ar gyfer paratoi samplau mawr a chymhleth, gofyniad isel ar offer, ac allbwn uchelEffeithlonrwydd ynni isel, ac amser sintro hir
Sintro plasma gwreichionenEffeithlonrwydd ynni uchel, tymheredd sintro isel, amser sintro byr, ac arbed costauDdim yn addas i baratoi samplau mawr a chymhleth, gofyniad uchel ar offer, ac allbwn isel
Sintro microdonEffeithlonrwydd ynni uchel, tymheredd sintro isel, amser sintro byr, ac arbed costauDdim yn addas i baratoi samplau mawr a chymhleth, gofyniad uchel ar offer, ac allbwn isel
Sintro gwasg poethTrosglwyddiad uchel, dwysedd uchel, a mandyllau gweddilliol iselDdim yn addas i baratoi samplau mawr a chymhleth, gofyniad uchel ar offer, allbwn isel, proses gymhleth, a chost uchel
Gwasgu isostatig poethTrosglwyddiad uchel, dwysedd uchel, a mandyllau gweddilliol iselDdim yn addas i baratoi samplau mawr a chymhleth, Gofyniad uchel ar offer, allbwn isel, proses gymhleth, a chost uchel


 Gwasgu isostatig poeth (HIP) yw'r dechnoleg sintering mwyaf pwerus i gyflawni'r dwysedd uchaf a cherameg trawsyrru optegol pen uchel trwy leihau mandyllau gweddilliol mewn cerameg yn y pen draw [8,11,93,94]. Yn ystod sintro tymheredd uchel, gellir cymhwyso'r offer HIP trwy bwysedd nwy isostatig. Mae Ffigur 9 yn dangos y diagram sgematig o'r model microstrwythur ar gyfer dileu mandwll gan yr HIP [8,95]. Fel rheol, mae'n sylweddol anodd dileu mandyllau gweddilliol gan dechnolegau sintering eraill. Mae angen gweithdrefn HIP ychwanegol i ddileu'r mandyllau gweddilliol a chynyddu'r dwysedd a'r trawsyriant yn agos iawn at y gwerth damcaniaethol. 


FFIG9

FIG 9


Cefnogwyd y gwaith hwn gan Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Taleithiol Jiangxi, Tsieina (Rhif 20192BAB216009), Prosiect Cynllunio Gwyddoniaeth a Thechnoleg Talaith Hunan, Tsieina (Rhif 2019WK2051), a Phrosiect Gwyddoniaeth a Thechnoleg Changsha, Hunan, Tsieina (Rhif 2003023WKXNUMX). kXNUMX).






Lleoliad
Parc Diwydiannol ACME Xingsha, East Liangtang Rd. , Dinas Changsha, Hunan
Rhif Ffôn
+ 86 151 7315-3690(Jessie Symudol)
E-bost
tramor@sinoacme.cn
Amdanom ni

Wedi'i sefydlu ym 1999, mae ACME (Corfforaeth Uwch ar gyfer Deunyddiau ac Offer) wedi'i leoli ym Mharc Diwydiannol Xingsha, gydag arwynebedd o 100,000 m2. Mae ACME yn fenter uwch-dechnoleg sy'n arbenigo mewn cynhyrchu offer gwresogi diwydiant ar gyfer deunydd ac ynni newydd.Polisi Preifatrwydd | Telerau ac Amodau

Cysylltwch â ni
Gorfforaeth Uwch ar gyfer Deunyddiau ac Offer| Map o'r wefan