يركز فريق البحث الصناعي على أربعة جوانب: تعديل المواد، وتحسين العمليات، والابتكار الهيكلي، وتقوية الأسطح. وقد طور نظامًا تقنيًا متكاملًا لتحسين مقاومة الصدمات الحرارية، مما يساهم بفعالية في حل تحديات الموثوقية.سيراميك AL2O3في ظل ظروف التشغيل ذات درجات الحرارة العالية.
1. يُعد تعديل التطعيم في المرحلة الثانية التقنية الأساسية السائدة لتحسين مقاومة الصدمات الحرارية لـسيراميك AL2O3.
لقد تم تطبيقها على نطاق واسع بفضل تكلفتها المنخفضة وتوافقها العالي. تُظهر الأبحاث العلمية أن بنية مصفوفة الألومينا الأحادية تتميز بهشاشة عالية وقدرة ضعيفة على امتصاص الإجهاد الحراري. يمكن تحسين بنية المصفوفة على المستوى المجهري من خلال إدخال جزيئات الطور الثاني الوظيفية، مما يُحقق صلابة ومقاومة للتشقق.
2. إن التحسين الدقيق لتكنولوجيا التحضير هو الطريقة الرئيسية لتقليل العيوب الداخلية وتعزيز أساس مقاومة الصدمات الحرارية.
تميل عمليات التشكيل والتلبيد التقليدية إلى التسبب في مسامات داخلية مركزة، وتفاوت في حجم الحبيبات، وإجهاد متبقٍ مفرط في السيراميك، وهي عوامل رئيسية لحدوث التشققات الحرارية. في عملية التشكيل، تتجه الصناعة تدريجيًا إلى الاستغناء عن الضغط التقليدي بالقوالب، وتبني تقنية الضغط المتساوي على نطاق واسع. يضمن ذلك توزيعًا متجانسًا للإجهاد وبنية كثيفة للأجسام الخضراء، ويزيل عيوب المسامية الموضعية، ويحسن الاستقرار الهيكلي العام للمواد. في عملية التلبيد، قام الباحثون بتحسين نظام تلبيد دقيق ومجزأ. من خلال التسخين والتبريد البطيئين، والتحكم الدقيق في درجة حرارة التلبيد القصوى ومدة التثبيت، يتم تجنب الإجهاد الحراري الناتج عن التقلبات السريعة في درجة الحرارة، ويتم كبح التضخم المفرط للحبيبات بشكل فعال، وتقليل عيوب حدود الحبيبات.
3. يوفر التنظيم الدقيق للبنية المجهرية وتقنية تقوية الإجهاد المسبق نهجًا مبتكرًا لتحسين مقاومة الصدمات الحرارية لـسيراميك AL2O3.
ابتكر فريق البحث تقنية تدرج الجسيمات متعددة المراحل. وباعتماد نمط تدرج مركب من الكوروندوم الخشن والكوروندوم الناعم والمسحوق الدقيق، تعمل هذه التقنية على تحسين بنية التعبئة الداخلية للسيراميك، وتشتيت نقاط تركيز الإجهاد، ومنع تشقق التحميل الزائد الموضعي للإجهاد تحت تأثير الصدمات الحرارية.
4. إن تكرار تقنيات تعديل الأسطح الجديدة يوسع نطاق التطبيق في ظل ظروف العمل القاسية.
في ظل ظروف التشغيل القاسية مثل تبريد المياه بدرجة حرارة عالية وتقلبات درجات الحرارة الحادة، طور فريق البحث تقنية تعديل الطلاء النانوي الكاره للماء. تعمل هذه التقنية على تغيير آلية تبادل الحرارة السطحية لـسيراميك AL2O3عن طريق تكوين طبقة نانوية كارهة للماء على سطحها.
