Carboneto de titânio e silício, Ti3SiC2

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Carboneto de titânio e silício, Ti3SiC2

Nos últimos anos, um cientista de materiais sintetizou uma nova classe de material cerâmico do tipo 312, a fórmula geral para M3XZ2, entre eles, o M é um ou vários dos elementos de metal de transição (como Ti, V), X é um ou mais do seguinte elemento do grupo principal, um número de III, IV elementos do grupo principal (como Al Ge Si), Z é um ou vários elementos não metálicos (como CNB, etc.),


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Nos últimos anos, um cientista de materiais sintetizou uma nova classe de material cerâmico do tipo 312, a fórmula geral para M3XZ2, entre eles, o M é um ou vários dos elementos de metal de transição (como Ti, V), X é um ou mais do seguinte elemento do grupo principal, um número de III, IV elementos do grupo principal (como Al Ge Si), Z é um ou vários elementos não metálicos (como CNB, etc.), há 312 sexos do estudo do ternário composto Ti3SiC2 principal Ti3AlC2 Ti3GeC2 eles têm a mesma estrutura de cristal, o mesmo grupo de espaço / MMC representante típico desses compostos é o que Ti3SiC2 é o que Ti3SiC2 é material cerâmico em camadas Ti3SiC2 Carboneto de silício de titânio Ti3SiC2 (carboneto de silício de titânio) é um tipo de material cerâmico composto, o desempenho da resistência à oxidação de alta temperatura, resistência de alta resistência e materiais metálicos, como a usinabilidade condutiva da condutividade térmica e oportunidade de desenvolvimento de materiais plásticos na década de 1980, aproximadamente devido ao rápido desenvolvimento opment do agente de fortalecimento, como fibra, bigode e aviação alto em estima do que os requisitos do motor, compósitos de matriz cerâmica tornam-se o ponto quente da pesquisa Por fibra, bigode aprimorado, sua tenacidade é melhorada, mas por causa da preparação de alto custo e baixa confiabilidade , ainda são difíceis de aplicar a fim de resolver este problema os pesquisadores começaram a explorar a natureza tanto do metal quanto do material cerâmico de alta temperatura, finalmente encontraram no sistema Ti - Si - C um carboneto de silício de titânio Ti3SiC2 (Ti3SiC2) tem ambas as características de metal à temperatura ambiente com boa condutividade térmica e condutividade elétrica, dureza Vickers relativamente baixa e alto módulo de elasticidade; Dúctil à temperatura ambiente, pode ser processado como um metal e plástico a altas temperaturas; Ao mesmo tempo, tem as propriedades de materiais cerâmicos, alta resistência ao escoamento, alto ponto de fusão, alta estabilidade térmica e boa resistência à oxidação. Pode manter alta resistência em alta temperatura. O que é mais significativo é que ele tem menor coeficiente de atrito e bom desempenho de autolubrificação do que o lubrificante sólido tradicional.
Já em dezembro de 2005, o Ministério da Ciência e Tecnologia estadual em nosso país emitiu uma dinâmica disse: um com direitos de propriedade intelectual independentes, produção de cerâmica condutora Ti3SiC2 de uma nova geração de slides de pantógrafo de trem de alta velocidade no programa nacional 863 , tópicos técnicos de material estrutural de alto desempenho, desenvolvidos internamente com financiamento do projeto para realizar a unidade Beijing Jiaotong University após dois anos consecutivos para conquistar a tecnologia de síntese em massa de pó de cerâmica Ti3SiC2, Ti3AlC2, Ti2SnC de alta pureza, processo de fabricação de skate, para completar o estudo de propriedades físicas e químicas, teste de carregamento em skateboarding. Os skates de cerâmica da série Ti3SiC2 desenvolvidos com sucesso por este grupo de pesquisa apresentam alta condutividade, resistência ao impacto, resistência à abrasão, resistência à ablação por arco, baixa abrasão do fio de contato, etc., resolvendo efetivamente os problemas, como abrasão rápida do carbono e skates de metalurgia do pó usados ​​no país e no exterior, fáceis de quebrar e grandes danos ao fio de contato. Os skates de cerâmica Ti3SiC2 desenvolvidos com sucesso naquele ano desempenharam um papel importante no desenvolvimento da ferrovia de alta velocidade na China. Propriedades principais dos materiais cerâmicos em camadas Ti3SiC2
Ti3SiC2 combina as propriedades da cerâmica e dos metais. Seu alto módulo de elasticidade, alto ponto de fusão e estabilidade em alta temperatura refletem propriedades cerâmicas semelhantes. Alta condutividade, alto módulo de elasticidade, alto ponto de fusão e estabilidade em alta temperatura refletem suas propriedades cerâmicas semelhantes.
Tabela 1. Propriedades principais da cerâmica Ti3SiC2 (temperatura ambiente)
Estudos sobre a resistência a danos do Ti3SiC2 mostram que há um grande dano pseudo-plástico
zona sob a indentação de Ti3SiC2. A razão é que o Ti3SiC2 possui múltiplos mecanismos de absorção de energia durante o dano por contato, como microfissuras por difusão, deflexão de trincas, arrancamento de grãos, curvatura de grãos, etc. Além disso, esse tipo de material possui boa autolubricidade. Este tipo de material tem ampla possibilidade de aplicação como material de estrutura de alta temperatura, material de escova elétrica, material autolubrificante, material de troca de calor e assim por diante. No entanto, a dureza, resistência ao desgaste e resistência à oxidação relativamente baixas dos materiais cerâmicos limitam sua aplicação em ocasiões sensíveis, como resistência à fadiga, resistência ao desgaste e resistência à oxidação. Aplicação de materiais cerâmicos em camadas Ti3SiC2
(I) Aplicações biomédicas
Na odontologia, os materiais ou componentes usados ​​no ambiente bucal devem ser estáveis ​​e processáveis ​​por um longo período de tempo devido à oxidação. Ti3SiC2 possui propriedades cerâmicas e metálicas e boa biocompatibilidade, tornando possível o uso no corpo humano. O Ti3SiC2 pode ser processado em roscas de tamanho preciso sem lubrificante, portanto, pode ser transformado em implantes ou próteses para uso clínico em estomatologia. O módulo de elasticidade do Ti3SiC2 está mais próximo do esmalte ou dentina do que da zircônia (1,9 × 105MPa), aumentando seu potencial de aplicação em coroas internas de pilar ou cerâmica. Os materiais Ti3SiC2 derivados de materiais autopropagados de alta temperatura contêm tecido poroso que pode ser mais fácil de organizar e ligar. O baixo coeficiente de atrito permite aplicá-lo à Ortodontia para aumentar o deslizamento e reduzir a resistência ao atrito.
A resistência à corrosão e à oxidação são condições importantes para a aplicação desse material no meio bucal e para sua estabilidade. Este material e o pó de porcelana são ambos materiais cerâmicos e seu grau de ligação pode ser melhor do que o do metal e da porcelana. Portanto, o escopo de aplicação deste material pode ser mais amplo para a coroa interna de cerâmica.
No entanto, no método de preparação conhecido atual de Ti3SiC2, o processo de preparação deve ser melhorado para obter blocos de Ti3SiC2 puros, de modo a compreender propriedades cada vez mais precisas do material. Mais estudos laboratoriais e clínicos são necessários para confirmar a biocompatibilidade e praticidade do material.
(2) aplicações em materiais refratários Com a popularização da tecnologia de queima rápida na indústria cerâmica, o ciclo de uso de móveis de forno está se tornando mais curto e as condições de uso são mais rigorosas. Portanto, é necessário melhorar continuamente a resistência ao choque térmico dos materiais de móveis de forno para atender às necessidades de desenvolvimento da tecnologia de queima rápida na indústria cerâmica.
Como um tipo de refratário de alta qualidade, a mobília para forno tem importante influência na qualidade dos produtos cozidos. As cerâmicas Ti3SiC2 não são sensíveis ao choque térmico, sua estrutura única em camadas e comportamento plástico em alta temperatura podem aliviar o efeito do estresse térmico.
O material até △ T = 1400 ℃ resistência residual ao choque térmico ainda está acima de 300MPa, o melhor desempenho de resistência ao choque térmico pode suportar uma diferença de temperatura de 900 ℃. Ao mesmo tempo, a cerâmica Ti3SiC2 tem as vantagens de boa resistência química, fácil processamento e baixo custo relativo das matérias-primas, tornando-a um material ideal para móveis de forno a ser desenvolvido.
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