1200 graus Funda de fibra de ceràmica controlada per temperatura controlada

A mesura que la porta de vidre del laboratori es va obrir, una onada de calor, acompanyada de pols metàl·lica fina, el va enganxar a la cara. L’enginyer Li va ajustar les seves ulleres. La corba de temperatura de la pantalla de visualització es va escalar a una velocitat de 3 ° C per segon, i el crucible d'alumina a la cambra del forn va emetre gradualment una brillantor de color taronja -. Aquest va ser el tercer experiment de sinterització del nou material ceràmic; Els dos anteriors havien fallat a causa de la transformació de la fase de cristall desigual.

"Hem arribat al llindar de grau de 1700 -", va dir l'assistent Xiao Wang, amb la seva veu es va colar mentre mirava les dades del termopar. A la pantalla de control, una imatge tèrmica 3D va revelar un pegat blau clar a la part posterior dreta del forn - un signe d’aïllament d’envelliment. L’enginyer Li va baixar ràpidament la potència de calefacció i va dirigir un detector d’infrarojos a la paret del forn. Les esquerdes havien aparegut 200 hores abans del que s’esperava, però el problema més crític en aquest moment va ser la zirconia estabilitzada en yttrium en el gresol.

De sobte, el sensor de pressió va sonar. La pressió del forn va augmentar anormalment, probablement a causa del gas generat per l’aglutinant orgànic residual a la mostra. "Inicieu un alleujament de la pressió d'emergència." L’enginyer LI va prémer el botó groc i el gas de nitrogen de la vàlvula d’alleujament de pressió condensada en una breu boira blanca a l’aire. A través de la finestra d’observació, va veure cristalls densos i dendrítics que començaven a formar -se a la superfície de la mostra - L’estructura mateixa que l’equip havia estat buscant mitjançant solidificació direccional.

A vint metres de distància, a la sala de control, el professor Chen de l'Escola de Ciències i Enginyeria de Materials va pressionar la cara contra la pantalla de control. "Graveu el temps!" La seva veu va arribar sobre el sistema de PA. "La deposició de vapor és a quatre minuts abans del previst ..." Abans que acabés de parlar, el forn de sobte es va trencar amb el so de fatiga metàl·lica. L’enginyer Li va agafar una manta de foc i es va precipitar a la consola de control, mentre que Xiao Wang ja havia activat el sistema de refrigeració d’emergència. A mesura que el tub de nitrogen líquid va sonar i abocar al forn, tothom mirava les dades fluctuants - El valor de prova constant dielèctric estava trencant el límit teòric.

(I) Recerca en materials ceràmics

Alt - Performance Ceràmica Sintering: Al camp dels materials ceràmics, es poden utilitzar els forns de muffle de 1700 ° C per abordar diverses ceràmiques de rendiment altes -, com ara alumina, nitrur de silici i carbur de silici. Controlant amb precisió la temperatura i el procés de sinterització, la ceràmica pot millorar eficaçment la seva densitat, duresa, força i altres propietats, permetent -los complir els requisits d’aplicació dels camps finals - com ara aeroespacial, electrònica i maquinària. Per exemple, en la fabricació de components del motor d’avions, l’ús de materials de ceràmica de rendiment elevat {6- sinteritzats a temperatures altes pot millorar la resistència a la calor dels components i la resistència al desgast, reduir el pes del motor i millorar l’eficiència i la fiabilitat del motor.

Control de microestructura ceràmica: els investigadors utilitzen l’entorn de temperatura alt - dels forns de silenciació per estudiar els canvis microestructurals de materials ceràmics en diferents condicions de sinterització, com ara el creixement del gra, la formació del límit del gra i la transformació de fase. Optimitzant el procés de sinterització i manipulant la microestructura de materials ceràmics, es poden millorar encara més les seves propietats físiques i químiques, proporcionant una base teòrica i experimental per a la investigació i el desenvolupament de nous materials ceràmics.

(Ii) indústria de l'electrònica

Sinització i envasos de xip de semiconductors: en el procés de fabricació de semiconductors, els forns de silenciació s’utilitzen per a la sinterització de xips i els envasos. La sinterització de temperatura alta - garanteix una bona connexió elèctrica i mecànica entre el xip i el substrat, millorant el rendiment del xip i la fiabilitat. A més, durant el procés d’envasament, el control precís de la temperatura i l’atmosfera impedeix l’oxidació i la contaminació del xip, garantint la qualitat i l’estabilitat del xip. Per exemple, en la fabricació de xips de comunicació 5G, el control de temperatura en els forns de silenciació de temperatura alta - és crucial per al rendiment de fiabilitat alt -, envasos de xip de fiabilitat alts -.

Tractament tèrmic de materials de ceràmica electrònica: els materials de ceràmica electrònica com la ceràmica piezoelèctrica, els termistors i la ceràmica dielèctrica s’utilitzen àmpliament a la indústria de l’electrònica. Es pot utilitzar un forn de temperatura de 1700 ° C d’alçada {{2- per tractar aquests materials, ajustant la seva estructura de cristall i les propietats elèctriques per complir els requisits de rendiment de diversos components electrònics. Per exemple, l’alta - La sinterització i el recobriment de ceràmica piezoelèctrica poden optimitzar les seves propietats piezoelèctriques, millorant la sensibilitat i la precisió d’elements piezoelèctrics com ara sensors i actuadors.

(Iii) Nova investigació i desenvolupament de materials energètics

Lithium - Material de la bateria iònica Preparació: High - Els forns de silenciació de temperatura tenen un paper clau en la investigació, el desenvolupament i la producció de liti - materials càtodes de la bateria iònica, materials d'ànode i materials d'electròlits. Per exemple, els materials càtodes de la bateria ions d’alta - del liti - materials de la bateria d’ions, com ara el fosfat de ferro de liti i els materials ternaris, pot controlar l’estructura de cristall, la mida de les partícules i la morfologia dels materials, millorant així les seves propietats electroquímiques, com ara capacitat específica, vida de cicle i eficiència de càrrega/descàrrega. Els forns de mescla de temperatura alts - també són indispensables en la grafitització de materials d'ànodes i la síntesi de materials electròlits de l'estat sòlid -, proporcionant un suport tècnic crucial per millorar el rendiment global de les bateries iòniques de liti {{9}.

Processament de materials d’elèctrodes de pila de combustible: materials d’elèctrodes de pila de combustible, com ara el platí - basats en catalitzadors i materials d’elèctrodes compostos de nanotubs de carboni, requereixen sinterització i activació a temperatures altes per millorar la seva activitat catalítica, estabilitat i conductivitat . 1700 ° C altes {{2} Alt - Entorn de temperatura necessari per complir els requisits dels processos de preparació de materials de l'elèctrode de pila de combustible, promovent el desenvolupament i l'aplicació de la tecnologia de pila de combustible.

(Iv) Ensenyament experimental a les universitats i institucions de recerca

Materials Science Ensenyament experimental: 1700 ° C Alt - Els forns de silenciació de temperatura són una peça clau d’equips experimentals en la ciència de materials - Ensenyament experimental relacionat a les universitats. L’ús de forns de silenciació per a experiments de sinterització de materials i tractament tèrmic permet als estudiants comprendre directe de les transformacions físiques i químiques dels materials a altes temperatures, dominar els mètodes i habilitats fonamentals per a la preparació de materials i el control del rendiment i conrear habilitats pràctiques i pensament científic innovador.

Projectes de recerca: Les institucions de recerca utilitzen els forns de la temperatura alta - per a la durada de la temperatura - Edge Materials Research, explorant els mètodes de síntesi, l’optimització del rendiment i el potencial d’aplicació de nous materials. Per exemple, en la investigació de nanomaterials, materials compostos, materials intel·ligents i altres camps, els forns de temperatura alts - proporcionen les condicions experimentals necessàries per a la preparació de temperatura i el rendiment de la temperatura alts -, ajudant els investigadors a aconseguir resultats de la investigació innovadors i promovent el progrés tecnològic i el desenvolupament en el camp de la ciència dels materials.