由国立科技大学管理信息系统 信用:Pixabay/CC0公共域 NUST MISIS的科学家们发现了一种方法，可以将碳化硅这种很有前途的耐火材料的断裂韧性提高1
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这些结果是由于结构中增强纳米纤维的形成而获得的
将来，该技术将扩大碳化硅作为结构和耐火材料的应用范围，包括用于飞机结构
关于这一发展的文章已经发表在《国际陶瓷与材料》杂志上
截至2019年，全球碳化硅市场估计为20亿美元
580亿美元，预计每年增长16%
自然界很少发现碳化硅；因此，这种有前途的材料是人工合成的
碳化硅作为半导体、建筑材料、磨料和耐火材料越来越多地用于各种行业
例如，将其用于制造涡轮叶片和内燃机零件将显著提高发动机的工作温度，并显著提高它们的特性:功率、牵引力、效率、环境友好性等
此外，由廉价的长石和石英砂制成的碳化硅陶瓷可以成功地替代汽车工程中使用的含有稀有钴、镍和铬的合金零件
碳化硅陶瓷的关键问题是它在压缩下工作良好，但是对结构缺陷非常敏感，因此通常具有低拉伸和弯曲强度以及低抗裂性
来自NUST MISIS的科学家已经发现了一种方法，通过使用自蔓延高温合成技术在碳化硅陶瓷中形成增强纳米纤维，来改善碳化硅陶瓷的烧结能力并增加其弯曲强度和断裂韧性
合成分几个阶段进行
首先，将硅、碳、钽和聚四氟乙烯粉末在行星式研磨机中混合，然后将所得混合物在反应器中燃烧
燃烧过程中形成的纳米纤维
在最后阶段，产品在真空炉中烧结
“由于钽和聚四氟乙烯的共同作用，我们能够合成一种碳化硅纳米纤维增强的碳化硅基质材料
这些纳米纤维激活了陶瓷的烧结，并提高了烧结材料的强度特性，因为它们是断裂传播的屏障
斯捷潘·沃罗蒂洛，来自NUST米西的自助服务中心
纳米纤维将所需的烧结温度和持续时间从1800-2000℃的数小时降低到1450℃的60分钟
科学家们计划继续努力提高材料的断裂韧性和强度
良好的机械特性和生产工艺的成本效益相结合，将扩大碳化硅作为结构和耐火材料的应用范围
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