الدافع الدؤوب لتحقيق أداء أعلى في الصناعات المتطورة مثليخلق تصنيع أشباه الموصلات والفضاء طلبًا غير مسبوق على مكونات السيراميكالتي تجمع بين الأشكال الهندسية المعقدة والمتانة القصوى. هامطفرة في تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعادمن معهد أبحاث صيني رائد يمهد الآن الطريق لعصر جديد في التصنيع المخصص لسيراميك كربيد السيليكون (SiC)، وهي مادة مهمة لتطبيقات الجيل التالي.
تحدي الصناعة: حدود التصنيع التقليدي
إن سيراميك كربيد السيليكون له قيمة كبيرة بسبب خصائصهصلابة استثنائية، وثبات حراري متميز، وموصلية حرارية فائقةمما يجعلها مادة مثالية للمكونات الأساسية مثل مراحل الرقاقة في أدوات الطباعة الحجرية والناقلات في معدات المعالجة الكهروضوئية. ومع ذلك، فإن صلابته وهشاشته المتأصلة تجعلهإن إنتاج أجزاء معقدة ومتجانسة من خلال الآلات الطرحية التقليدية أمر صعب ومكلف للغاية. لقد كان هذا بمثابة عنق الزجاجة الرئيسي الذي يحد من اعتماده على نطاق أوسع في المعدات المتطورة.
الاختراق التكنولوجي: نهج هجين للتغلب على عقبات الانكماش والأداء
في مواجهة هذا التحدي الأساسي، نجح فريق بحث من معهد شنغهاي للسيراميك، التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، في تطوير نموذج مبتكرعملية التصنيع الهجين. هذه التقنية تتكامل ببراعةبثق المواد (MEX) الطباعة ثلاثية الأبعاد وتسلل السلائف والتحلل الحراري (PIP)، وتلبيد المرحلة الصلبة بدون ضغط.
غالبًا ما يعاني سيراميك SiC التقليدي المطبوع ثلاثي الأبعاد من انكماش تلبيد يتجاوز 20٪، مما يؤدي إلى تشويه الأجزاء والتشقق. تقدم التكنولوجيا الجديدة وتحول مادة مقدمة خاصة داخل الجسم الأخضر المسامي المطبوع،بناء هيكل عظمي داعم من كربيد السيليكون بمقياس النانو داخل المادة. هذه الخطوة الحاسمة تقلل بشكل كبير من انكماش التلبيد الخطي من النموذجي21.71% نزولاً إلى 6.38% فقط، تحسن بشكل ملحوظدقة الأبعاد ودقة الشكلمن المكون النهائي.
والأهم من ذلك، هذه العمليةيتجنب تمامًا تكوين مراحل السيليكون الحرة ذات نقطة الانصهار المنخفضة، وهو منتج ثانوي شائع يحد بشدة من الأداء في درجات الحرارة العالية. المعروضات السيراميك كربيد السيليكون الناتجةقوة انثناء عالية ملحوظة تبلغ حوالي 357 ميجا باسكال حتى عند درجة حرارة قصوى تبلغ 1500 درجة مئوية، إلى جانب الموصلية الحرارية العالية التي تبلغ 165.76 واط·م⁻¹·ك⁻¹. وهذا يلبي تمامًا المتطلبات الصارمة للصناعات مثل تصنيع أشباه الموصلات للمكونات التي يجب أن تتحمل درجات الحرارة العالية وتبديد الحرارة بكفاءة.
الآثار المترتبة: توفير التكنولوجيا التأسيسية للتقدم الصناعي
نشرت في مجلة دولية مرموقةالتصنيع المضافيمثل هذا الاختراق ابتكارًا كاملاً من علوم المواد إلى هندسة العمليات. يجعلالتصنيع الدقيق للهياكل الخزفية المعقدة عالية الأداءواقع عملي، يوفر أساسًا تكنولوجيًا قويًا لاستقلالية وتحديث قطاع تصنيع المعدات المتطورة عالميًا.
حول DAYOO السيراميك المتقدم
DAYOO شركة السيراميك المتقدمة, LTD. تعمل في طليعة تكنولوجيا السيراميك المتقدمة. نحن متخصصون في البحث والتطوير وإنتاج السيراميك الدقيق عالي الأداء، بما في ذلكالزركونيا (ZrO₂)، والألومينا (Al₂O₃)، وكربيد السيليكون (SiC)، ونيتريد السيليكون (Si₃N₄). ومن خلال نظرة ثاقبة لاتجاهات الصناعة والاستثمار التكنولوجي المستمر، نحن ملتزمون بتزويد عملائنا العالميين بحلول سيراميك عالية الجودة ومخصصة. نحن نتشارك مع عملائنا لدفع الابتكار عبر العديد من المجالات المتطورة، بدءًا من التكنولوجيا الطبية وحتى تصنيع أشباه الموصلات.
