וואָס איז פּאָרעז סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק

ווען די מוסטערן פוןפּאָרעז סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיקזענען ערשט געזען געוואָרן אין לאַבאָראַטאָריע, האָבן די האָניקוואָג-ווי סטרוקטורן וואָס זענען געוויזן געוואָרן אונטערן עלעקטראָן מיקראָסקאָפּ אויסגעזען פּונקט ווי אַ בינשטאָק פֿאַרגרעסערט אַ מיליאָן מאָל. דאָס ספּעציעלע מאַטעריאַל מיט אַ פּאָראָזיטעט פֿון 15-60% באַוועגט זיך שטילערהייט פֿון די פֿאַרברענונג קאַמערן פֿון לופֿטפֿאַרקער מאָטאָרן אין אונדזער טעגלעך לעבן.

אין א גאז טורבינע ביי 1600℃, האבן זיך געווענליכע מאטעריאלן שוין לאנג פארוואנדלט אין געשמאָלצן אייַזן, אבער פּאָרעז סיליקאָן קאַרבייד האַלט אן ערשטוינלעכע פעסטקייט. לעצטן יאָר, ווען ער האט באַזוכט דעם שאַנגהאַי אינסטיטוט פון קעראַמיק פון דער כינעזישער אַקאַדעמיע פון ​​וויסנשאַפֿטן, האט אַ פאָרשער דעמאָנסטרירט אַן אינטערעסאַנטן עקספּערימענט: שטעלנדיק אַ פּאָרעז סיליקאָן קאַרבייד בויגן אין אַ זויערשטאָף-אַסעטילען פלאַם (ארום 3000℃), האט דער טערמאָמעטער אויף דער צוריקזייט געוויזן אַז עס איז נאָר געשטיגן מיט 72℃. די היץ קעגנשטעל וואָס שטאַמט פון דער β-SiC קריסטאַל סטרוקטור מאכט עס אַן "אומזעיקבאַרע פאנצער" פֿאַר די טערמישע שוץ סיסטעם פון ספּייסשיפּס. נאָך בעסער, די מיקראָן-גרייס פּאָרעס זענען ווי אומצאָליקע קליינע קוימענס, וואָס רעדוצירן די היץ קאַנדאַקשאַן עפעקטיווקייט מיט 40-60% קאַמפּערד צו האַרטע קעראַמיק.

אפשר האבן אפילו מאַטעריאַל וויסנשאַפֿטלער נישט געריכט אַז דעם טיפּ קעראַמיק, וואָס איז אָריגינעל אַנטוויקלט געוואָרן פֿאַר עקסטרעמע סביבות, וועט דערפֿאַרן אַ צווייטן פֿרילינג אין דער מעדיצינישער פֿעלד. קלינישע פֿאָרשונג פֿאַרעפֿנטלעכט אין דעם זשורנאַל פֿון ביאָמאַטעריאַלן אין 2024 ווײַזט אַז סיליקאָן קאַרבייד סקאַפאָולדז מיט גראַדיענט פּאָרע גרייס סטרוקטורן (5μm אויף דער ייבערפֿלאַך און 200μm אויף דער אונטערשטער זײַט) האָבן אַ ביין אינטעגראַציע קורס 2.3 מאָל העכער ווי יענע פֿון טראַדיציאָנעלע טיטאַניום צומיש ימפּלאַנטן.

דער פּראָצעס פֿון צוגרייטן פּאָרעזן סיליקאָן קאַרבייד אַליין איז אַ כעמישע מאַגיש. דורך מיטל פֿון דער פּאָרע-פֿאָרמענדיקער אַגענט מעטאָדע (געוויינטלעך פּאָלימעטהיל מעטאַקרילאַט מיקראָספֿערעס) אָדער רעאַקציע סינטערינג מעטאָדע, קענען מאַטעריאַל אינזשענירן פּינקטלעך קאָנטראָלירן די פּאָרע כאַראַקטעריסטיקס ווי פּאַרפֿימער. אינטערעסאַנט, דער לעצטער פּאַטענט פֿון 3M פֿירמע אין די פֿאַראייניקטע שטאַטן ווײַזט, אַז ניצן ריסייקאַלד דיאַטאָמיט ווי אַ נאַטירלעכער מוסטער ניט בלויז רעדוצירט פּראָדוקציע קאָסטן מיט 18%, נאָר אויך אומגעריכט באַקומט אַ ביאָנישע סטרוקטור ענלעך צו קאָראַל ביינער. די "פֿאַרוואַנדלען אָפּפֿאַל אין אוצר" טעכניק שטימט פּינקטלעך מיט דער טאַאָיסטישער חכמה פֿון "די נוצלעכקייט פֿון דעם אומניצלעכן".

אַפּליקאַציע

• אין דעם פעלד פון ענווייראָנמענטאַל שוץ:אלס דער קערן מאַטעריאַל פון דיזאַל פאָרמיטל פּאַרטיקולאַט פילטערס (DPF), קען עס כאַפּן 99.7% פון PM2.5
•  ענערגיע רעוואלוציע:עלעקטראָד שטיצע פֿאַר סאָליד אָקסייד ברענשטאָף סעלז (SOFC) בוסט מאַכט דזשענעריישאַן עפעקטיווקייַט צו 65%
•  ביאָמעדיציניש:די פּאָרע סטרוקטור פון 3D-געדרוקטע ביין סקאַפאָולדז פּראָמאָטירט צעל וווּקס און פאַרקירצט דעם קלינישן היילונג ציקל מיט 30%
•  האַלב-קאָנדוקטאָר פּראָדוקציע:די לעבנס-צייט פון וועיפער פאליר-פאדס איז פארלענגערט געווארן מיט דריי מאל, און TSMC'ס 3 נאַנאָמעטער פּראָצעס איז געקויפט געוואָרן אין גרויסן.