Noticias de la Industria Cerámica Mundial

Avance en alimentos de cerámica de cerámica de alta temperatura: nuevos procesos y direcciones futuras

2025-08-11

Ingeniería de cerámica CO., (EC © ™):

Materiales de cerámica de alta temperatura(Si₃n₄, Sic, Al₂o₃, Zro₂) se usan ampliamente en mecanizado, productos químicos, electrónicos, aeroespaciales, energía y industrias biomédicas debido a su excepcional resistencia a la alta temperatura, resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste. A medida que la demanda crece para entornos extremos (> 1000 ° C), las articulaciones de cerámica de cerámica de alta temperatura se han convertido en un enfoque clave para futuras aplicaciones. La tecnología de soldadura avanzada de EC © ™ garantiza el control de precisión de la críticaalimentarseLos parámetros, incluido el nivel de vacío, la velocidad de calentamiento, el tiempo de permanencia y la velocidad de enfriamiento, ofrecen una nueva solución para las juntas de alimentación de alto rendimiento.  

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Vinculación de difusión al vacío (VDB):

Interfaces más fuertes para condiciones extremas  

VDB utiliza alta temperatura, presión y un entorno de vacío para mejorar la difusión atómica, creando articulaciones robustas ideales para la estabilidad de alta temperatura. Las capas intermedias deben cumplir con criterios estrictos: alto punto de fusión, reactividad química con cerámica y coeficientes de expansión térmica coincidentes. Los materiales comunes incluyen aleaciones NB, TI, NI-CR y láminas multicapa TI/Ni.  

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- El pretratamiento en plasma mejora la unión de la superficie cerámica, reduciendo la temperatura requerida (850–1000 ° C) y la presión (15–25 MPa). Un estudio de 2025 mostró que las articulaciones si₃n₄-mo alcanzaron la resistencia al corte de 230 MPa a 1000 ° C, una mejora del 10% sobre los métodos convencionales.  

- Ti/Ni/Nb Inter capas multicapa mitigan el estrés residual a través de la expansión térmica graduada. Las juntas de Sic-Ni alcanzaron 270 MPa en flexión de 4 puntos a 900 ° C.  

- Tiempo de enlace de calefacción de microondas (<20 min) y uso de energía. Las juntas de Al₂o₃-Ti alcanzaron la resistencia de corte de 190 MPa a 950 ° C (datos de 2025).  

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Enlace de fase líquida transitoria (TLPB):

Más rápido, más fuerte, más eficiente  

TLPB utiliza interconectores compuestos para formar una fase líquida a temperaturas más bajas, combinando ventajas de soldadura de soldadura y difusión. Estas capas Inter combinan capas de baja fusión (Cu, Al) y de alta fusión (Ni, NB) para estructuras uniformes de alta temperatura.  


-Al-Ti-Ni y Cu-Ti-Zr Inter Capas Temperaturas de enlace más bajas a 800–950 ° C. Las juntas Si₃n₄-Si₃n₄ alcanzaron la resistencia a la flexión de 400 MPa a 850 ° C (2025).  

- Reactivo TLPB: Agregar Zr/HF aumenta las reacciones de la interfaz de cerámica. Las juntas de Sic-Ni alcanzaron la resistencia al corte de 320 MPa a 900 ° C, reteniendo 200 MPa a 1000 ° C.  

-TLPB asistido por campo eléctrico: los campos pulsados ​​aceleran la difusión, reduciendo el tiempo de enlace a 10-15 min. Las juntas de Al₂o₃-Ni alcanzaron 350 MPa a 800 ° C con una resistencia al choque térmico 20% mejor (datos de 2025).  

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Seis controles de precisión para una calidad inigualable  

1.Temperatura: establecido en 0.5–0.8 × punto de fusión (850–1000 ° C). Las juntas Si₃n₄-Ni optimizadas a 900 ° C alcanzaron la resistencia al corte de 240 MPa (+20% de estabilidad de la interfaz).  

2.Presión: 10–25 MPa asegura un contacto apretado y la difusión atómica. La articulación SIC-TI a 20 MPa tenía un 40% menos de huecos y 260 MPa de resistencia a 1000 ° C.  

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3. Tiempo: 10–60 min tiempo de permanencia, dependiente del material. SI₃n₄-Mo Juntas a 950 ° C durante 30 minutos formaron capas de reacción uniformes, logrando 250 MPa a 1000 ° C. La optimización impulsada por la IA reduce los costos de prueba.  

4. Vacío: mantenido a 10⁻⁴-10 ⁻⁶ PA para reducir la oxidación. Control dinámico (10⁻³ PA inicial, Later10⁻⁶ PA) Mejó la consistencia de la articulación SIC-TI, lo que disminuye la varianza de resistencia en un 35%. El análisis de gas en tiempo real (O₂, N₂) refina aún más la calidad (2025).  

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5. Tasa de calentamiento: 5–15 ° C/min previene el estrés térmico. Las juntas SI₃n₄-Ti a 10 ° C/min tenían un 60% menos de microgrietas y 265 MPa de resistencia al corte a 950 ° C.  

6. Velocidad de enfriamiento: 5–10 ° C/min minimiza el estrés residual. Las juntas Si₃n₄-Mo con enfriamiento por etapas de 8 ° C/min (lento a 600 ° C, luego natural) alcanzó una resistencia a la flexión de 300 MPa a 900 ° C, 30% más que el enfriamiento rápido.  

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Perspectivas futuras: con los avances en la activación del plasma, el control de procesos inteligentes y las nuevas capas intermalleras, los alimentos de metal de cerámica están listos para dominar aplicaciones de alta temperatura de próxima generación, desde motores aeroespaciales hasta reactores de fusión. Las soluciones de soldadura de precisión EC © ™ están a la vanguardia de esta revolución.  

(Nota: todos los datos reflejan 2025 hallazgos de investigación. No se alteraron los valores numéricos).

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