Hōʻikeʻike
Ma ka hoʻolei kālā, ʻoi aku ka lōʻihi o ka pūpū ceramic ma mua o ka poni manawa.
ʻO ia ke kumu hoʻokumu e kākoʻo ana i ka wehe ʻana i ka wax, ke ahi, ninini metala, a i ka hopena o ka pono o ka hoʻolei hope ʻana.
Inā nahā ka pūpū i ke kī ʻana, hiki ke hoʻopili ʻia ke kaʻina hoʻoheheʻe holoʻokoʻa ma mua o ke komo ʻana o ka metala i hoʻoheheʻe ʻia i loko o ka moʻo.
No kēia kumu, ʻO nā māwae kī kī ʻia kekahi o nā hemahema koʻikoʻi a me ke kumu kūʻai o ke kaʻina hoʻolei kālā.
ʻAʻole pilikia hoʻokahi ka haki ʻana i ka wā e puhi ʻia ai ka pūpū seramika.
ʻO ka maʻamau ka hopena o nā koʻikoʻi he nui i ka manawa like: Nā Gradal Gradients, koʻikoʻi hoʻololi pae, hoʻokuʻu koʻikoʻi koena, a me ka nāwaliwali o ka ʻōnaehana waiwai o ka pūpū a i ʻole ka mana kaʻina hana.
Hiki ke kani ka pūpū ma ka lumi wela, ʻaʻole naʻe e hāʻule koke i ka wā i hoʻomehana ʻia inā ka papa hana hoʻomehana, Nā Kūlana Kūʻai, ʻaʻole maikaʻi ka mālama ʻia ʻana o ka mōʻaukala maloʻo.
No ka hoʻomaopopo ʻana i kēia hemahema, pono e nānā i ka pilikia mai ʻekolu ʻaoʻao: he aha ke ʻano o nā māwae, no ke aha lākou i hana ai, a pehea e hiki ai ke pale ia lakou ma ke kaulahao hana holookoa.
1. He aha ia ʻO ka Puʻupuʻu Ceramic?
ʻO ka pūpū ceramic kahi hale hoʻohalahala multilayer i kūkulu ʻia a puni ke ʻano wax i ka wā Kāhaka kūʻai kūʻai.
Hoʻokumu pinepine ʻia ia ma ke kaomi pinepine ʻana i ka hui wax i loko o ka slurry ceramic, e hoʻopaʻa ʻia me nā hua ʻai refractory, a hoʻomaloʻo i kēlā me kēia papa a hiki i ka loaʻa ʻana o ka mānoanoa a me ka ikaika i makemake ʻia.
Ma hope o ka dewaxing, puhi ʻia ka pūpū no ka wehe ʻana i ke koena o ka wai a me nā mea ola, e hoʻoikaika i ka pūnaewele seramika paʻa, a hoʻomākaukau i ka poʻi no ka ninini ʻana.
Pono ka pūpū e hoʻokō i kahi hui paʻakikī o nā koi:
- lawa pono ka lumi wela e ola i ka lawelawe ʻana a me ka dewaxing,
- lawa ka permeability e hiki ai i ke kinoea ke pakele,
- lawa ka paʻa wela e kū i ke ahi a me ka metala hoʻoheheʻe,
- lawa ka ikaika e pale aku i ka deformation a me ka pohā,
- a lawa pono ka nui o ka pono e hana hou i ke ano hoolei pololei.
No ka mea ua pili pono kēia mau koi, ʻo ka nāwaliwali o kekahi ʻāpana o ka ʻōnaehana pūpū hiki ke lilo i pilikia ʻāhaʻi i ke kī ʻana.
2. ʻO nā hiʻohiʻona Macro a me Micro Morphological o nā māwae kiʻi pū
Hōʻike ʻia nā māwae kī ʻana o ka pūpū seramika i nā hiʻohiʻona morphological maʻamau a ʻike ʻia,
hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ʻekolu mau ʻano macroscopic maʻamau ma muli o ka puʻunaue, hohonu, a me ka pae pilikia, me nā lula hoʻonui microscopic kūikawā i hōʻike ʻia ma lalo o ka nānā ʻana microstructural.
ʻEkolu mau ʻano māwae Macroscopic maʻamau
Nā māwae Mānoanoa
E like me ka pōʻino kiʻi ʻino loa, komo loa nā māwae mānoanoa mai ka ʻili o waho a hiki i ka ʻili o loko me ka laula māwae i ʻoi aku. 0.5 mm.
Hōʻike nui ʻia kēia mau māwae ma ka nui, nā ʻāpana pāpaʻi lahilahi o ka pūpū seramika a ʻike ʻia i ka wā o ka hoʻomehana ʻana o ke kī ʻana..
Ke hoʻokumu ʻia, hoʻopau loa lākou i ka kūpaʻa o ke kūkulu ʻana a me ke kūpaʻa paʻa o ka mold shell, e alakaʻi ana i ka ʻoki ʻia ʻana o ka pūpū hoʻolei me ka hiki ʻole ke hoʻoponopono.
ʻO kēia hemahema ke kumu nui o ka ʻōpala pūpū nui i ka hana hoʻoheheʻe kālā nui.
Nā māʻi liʻiliʻi o ka ʻili
He pāpaʻu nā micro-cracks, ʻO nā hemahema o ka lauoho i kaupalena wale ʻia i ka ʻili o waho o ka pūpū, me ka hohonu komo ma lalo o hoʻokahi hapakolu o ka mānoanoa pūpū.
Aneane ʻike ʻole ʻia kēia mau māwae maʻalahi ma ka lumi wela a pale pinepine i ka nānā ʻana ma mua o ka ninini ʻana.
Ma lalo o ka haʻalulu wela o ka metala hoʻoheheʻe kiʻekiʻe i ka wā e ninini ana, ʻO nā māwae liʻiliʻi moe e hoʻonui wikiwiki a hoʻolaha i loko,
ka hana ʻana i nā pōʻino kaha i hoʻokiʻekiʻe ʻia ma luna o ka ʻili hoʻoheheʻe kūpono, ʻo ia ka mea e hōʻemi nui ai i ka hoʻopau ʻana o ka ʻili a me ke ʻano like ʻole o nā hoʻolei pololei.
Nā māwae Interfacial Delamination
Hoʻolaha ʻia nā māwae delamination ma waena o nā mea hoʻopaʻa paʻa ma waena o nā papa uhi uhi ʻili, ka hoʻomaka ʻana i ka hoʻokaʻawale ʻana a me ka ʻili ʻana ma waena o ka papa honua a me nā papa hoʻihoʻi o ka pūpū ceramic.
Hoʻopili ʻia ma nā kihi pūpū, mau kihi, a me nā ʻāpana hoʻololi kūkulu, ʻO kēia mau māwae e hoʻohaʻahaʻa i ka paʻa paʻa a me ka ikaika hoʻopaʻa interlayer o ka pūpū.
I ka ninini metala hehee, ʻO ka hoʻokaʻawale ʻana o ka ʻaoʻao e alakaʻi i ka hoʻoheheʻe ʻia ʻana o ka pūpū, ka hopena i nā hemahema o ka hoʻokomo ʻana i ke one ma luna o nā ʻili hoʻoheheʻe a me ka hoʻohaumia ʻana i ka ʻoluʻolu o ka ea a me ka paʻa ʻana o ka lua polū.
Mechanism Expansion Microscopic o nā māwae kī
Hōʻoia ka hōʻike ʻana i ka microstructural i ke kī ʻana i nā māwae e hahai i ke ala hoʻolaha koho.
Ma kahi o ka wawahi pololei ʻana i nā ʻāpana aggregate refractory, ʻO ka hapa nui o nā māwae e hoʻolōʻihi ʻia ma ka palena waena ma waena o nā ʻāpana refractory a me ka ʻāpana gel binder colloidal.
Ke hōʻoia nei kēia hiʻohiʻona koʻikoʻi i ka puka ʻana mai o ke kī ʻana o ka pūpū ma muli o ka like ʻole thermophysical ma waena o ka ʻōnaehana binder a me nā mea refractory..
I ka wā puhi wela kiʻekiʻe, ʻAʻole hiki i ka hoʻololi ʻana o ka leo o ka mea hoʻopaʻa silica colloidal ke hui pū me ka ʻano hoʻonui wela o nā mea hoʻohui refractory.,
ka hoʻoulu ʻana i ke koʻikoʻi interfacial koʻikoʻi ma mua o ka ikaika hoʻopaʻa interlayer, ʻo ka hopena e hoʻoulu ai i ka haʻihaʻi a me ka hoʻomaka ʻana o ka māwae.
No nā māwae i hana ʻia ma nā mahana ma luna o 1100°C, ʻike mau ʻia ka ua maʻamau o nā pae mullite a me ka hoʻonui ʻia ʻana o nā ʻāpana aniani haʻahaʻa viscosity i nā ʻōlelo aʻoaʻo..
Hoʻololi kēia mau ʻāpana wela kiʻekiʻe e hoʻonāwaliwali i ka paʻa paʻa interfacial a hoʻolalelale i ka hoʻolaha ʻana., e hōʻike ana i ka hoʻololi ʻana o ka pae wela he mea hoʻokele koʻikoʻi no ka haki ʻana o ka pūpū wela.
3. Mechanisms Formation Core of Ceramic Shell Fire Cracks
ʻO ke kī ʻana i ka pūpū seramika kahi kaʻina thermomechanical ikaika e pili ana i ka piʻi mau ʻana o ka mahana, hoʻoheheʻe wai, hoʻoheheʻe ʻia, a me ka hoololi pae.
Hana ʻia nā māwae i ka wā i ʻoi aku ai ke koʻikoʻi o loko i ʻoi aku ma mua o ka ikaika wela o ka pūpū ma kahi pae wela..
ʻO ka ʻōnaehana koʻikoʻi holoʻokoʻa he ʻekolu mau hana mana: ʻaʻole kūlike ke koʻikoʻi wela, hoʻololi hoʻololi ʻana i ke koʻikoʻi, a me ka hoʻokuʻu koʻikoʻi koena, hoʻohui ʻia e ke koʻikoʻi hoʻonui kinoea mai ka palaho haumia.
Kūlike ʻole ke Koʻikoʻi Thermal (Hoʻoikaika mua)
ʻO nā pūpū seramika he mea porous non-metallic composite me kahi haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o 1.2 ~ 2.0 W /(m · ALOHA Kina), ka hopena i ka hysteresis wela nui i ka wā e hoʻomehana ai ka umu.
Hoʻokumu ka nui o ka hoʻomohana ʻana i ka ʻoluʻolu wela ma waena o ka ʻili o waho a me ke kumu o loko.: hoʻonui wikiwiki ka papa waho ma lalo o nā wela kiʻekiʻe,
ʻoiai ka palena o ka ʻāina wela haʻahaʻa o loko i kona hoʻonui manuahi, hoopuka ana i ke ko'iko'i wela nui.
Ke ʻoi aku ka nui o ka wela ma mua o 5 ° C / min, ʻoi aʻe ka mānoanoa o ka ʻokoʻa wela o loko a me waho o nā papa waihona waihona 10 mm hiki ke piʻi ma luna o 200 ° C.
I loko o ke anawaena wela o 600°C a 800°C, ke mālama nei ka pūpū ceramic i ka ikaika mechanical haʻahaʻa, e hoʻopilikia loa ʻia i ka hoʻomaka ʻana o ke koʻikoʻi wela.
No nā pūpū paʻakikī me nā lua o loko, ʻAʻole hiki ke holo mālie ka ea o ka umu wela i loko o ka lua, e hoʻonui hou aku i ka ʻokoʻa wela o loko-waho.
ʻO kēia ka wehewehe ʻana i ke kumu o ka pā lahilahi, ʻoi aku ka maʻalahi o ka hoʻoheheʻe ʻana i nā pūpū hoʻolimalima paʻakikī i ke kī ʻana.
Hoʻololi koʻikoʻi ka hoʻololi ʻana (Kiʻekiʻe-Mahana Dominant Factor)
ʻO ka ʻōnaehana koʻikoʻi colloidal silica-quartz powder shell system e loaʻa i ka hoʻololi ʻana o ka crystalline phase ma 573 ° C., kahi e hoʻololi wikiwiki ai ka α-quartz i β-quartz me ka hoʻonui ʻana o ka leo 0.82%.
ʻO ka hoʻomehana wikiwiki ʻole ma kahi kokoke i kēia wela koʻikoʻi e hoʻoulu koke i ka hoʻololi ʻana i ka leo o nā ʻāpana quartz, ka hoʻoulu ʻana i ke koʻikoʻi o loko a me ka ulu ikaika ʻana o nā micro-cracks ma waena o ka hale o ka pūpū.
ʻOiai no nā pūpū alumina fused kiʻekiʻe, ʻO ka amorphous SiO₂ gel i hoʻololi ʻia mai ka silica colloidal e hoʻomaka i ka crystallization ma luna o 800 ° C, e hana malie ana i ka cristobalite me ka nui o ka hoololi ana.
ʻO ke koʻikoʻi hoʻololi o ka pae i hana ʻia i kēia kaʻina crystallization e hoʻonui hou i nā micro-cracks i loko o ka pūpū.
KAHUIA, ʻO nā koena carbonate a me ka sulfate haumia i loko o nā mea maka e hoʻoheheʻe a hoʻohua i ke kinoea ma nā wela kiʻekiʻe.
ʻO ke kinoea i hoʻopaʻa ʻia ʻaʻole hiki ke pakele ma nā pores pūpū e hoʻonui i ke koʻikoʻi, hoʻomāhuahua i ka hoʻolaha ʻana o ka māwae.
Hoʻokuʻu ʻia i ke koʻikoʻi koʻikoʻi (Ke Kumu Poha Huna)
Hoʻonui ʻia ke koʻikoʻi koʻikoʻi i ka wā o ka hana ʻana i ka pūpū a me nā kaʻina hana dewaxing, koe i loko o kahi kūlana metastable i hoʻopaʻa ʻia e ka ʻupena gel o ka pūpū ma ka lumi wela.
I ka wā o ka uhi ʻana i nā pūpū he nui, ʻO ka hoʻomaloʻo asynchronous ka emi ʻana o nā papa hoʻopaʻa ʻia e hana i ke koʻikoʻi koʻikoʻi i koe..
I ke kaʻina hana dewaxing, ʻO ka hoʻonui ʻana i ka wela a me ka hoʻoheheʻe ʻana o nā ʻano wax e hoʻokomo hou i ka ʻike koʻikoʻi kūloko i loko o ka pūpū.
Ke hoʻomehana ʻia ka pūpū ma luna o 600°C i ke kī ʻana, hoʻomaʻamaʻa ka ʻāpana colloidal binder gel, a ke emi loa nei ke kaohi o ke kino o ka pūpū.
Hoʻokuʻu koke ʻia ke koʻikoʻi koena lōʻihi, ka uhai ʻana i ke koʻikoʻi koʻikoʻi o loko a me ka hoʻoulu ʻana i ka hoʻonui wikiwiki ʻana o nā micro-cracks latent i loko o nā māwae kiʻi macroscopic ʻike ʻia..
ʻO kēia ʻano hana no ka hapa nui o ka lohi a hūnā i nā hemahema o ka pohā ʻana o ka pūpū i ka hana ʻenehana.
4. ʻO ke kaʻina hana piha a me ka ʻenehana Kāohi
Hāʻawi ʻia i ke ʻano hoʻohui like ʻana o nā ʻāpana kī ʻana i ka pūpū, ʻAʻole hiki i ka hoʻoponopono kaʻina hana hoʻokahi ke hoʻopau i nā hemahema.
ʻO kahi ʻōnaehana pale ākea e uhi ana i ka hoʻomaʻamaʻa ʻana i nā ʻano mea, hoʻoponopono wela wela māhele ʻāpana, a koi ʻia ka hoʻomalu hui ʻana ma mua o ke kaʻina hana no ka hoʻopaʻa ʻana i ka maikaʻi o ka pūpū a hoʻopaʻa i nā hemahema.
ʻO ka hoʻonui ʻana i ka ʻōnaehana waiwai: Kāohi māwae kumu
ʻO ka hoʻonui ʻana i ka thermostability kiʻekiʻe a me ka paʻakikī o nā mea shell e hoʻopau i ke kumu kumu o ka pilikia mismatch:
Ka mua, hoʻololi i ka ʻōnaehana quartz pauka refractory ma o ka hoʻokomo ʻana i ka alumina fused a i ʻole ka pauka mullite.
Hoʻopaʻa kēia mau mea paʻa kiʻekiʻe i ka hoʻololi ʻana o ka nui o ka quartz phase transformation, e ho'emi ana i ka nui o ka ho'ololi 'ana i ka leo ma ka 573°C wahi ho'ololi i loko 0.3% a me ka hoʻohaʻahaʻa loa ʻana i ke koʻikoʻi hoʻololi.
Ka lua, e hoʻoikaika i ka hoʻokō ʻana i ka hana binder silica colloidal ma o ka hoʻomalu ʻana i ka puʻupuʻu nui ʻāpana SiO₂ i loko o 10 ~ 20 nm.
Hōʻalo kēia i ka crystallization wikiwiki o nā ʻāpana silica ultra-fine i nā wela kiʻekiʻe a hoʻomaikaʻi i ka paʻa wela o ka ʻōnaehana binder..
Nui loa, e hoʻohui i kahi mea liʻiliʻi o ka ʻokiʻoki alumini silicate fiber i nā ʻāpana papa hoʻihoʻi no ke kūkulu ʻana i kahi pūnaewele hoʻoikaika paʻakikī.
Hoʻopaʻa maikaʻi ka hopena hoʻopili fiber i nā ʻōlelo aʻoaʻo a me nā poloka i ka hoʻolaha ʻana o nā māwae,
e hoʻonui ana i ka ikaika flexural kiʻekiʻe o ka pūpū ceramic ma mua o 30% a me ka hoʻonui nui ʻana i ke kūpaʻa ʻana o ke kino i ka pōʻino koʻikoʻi.
Hoʻokaʻawale ʻia i ka mana wela o ka pololei: Hoʻokuʻu Paʻa Paʻa
Hoʻololi ʻia kahi ʻanuʻu hoʻomaha hoʻomehana kuʻuna kuʻuna i ke kī wikiwiki ʻana e hoʻokō i ka gradient a me ka hoʻokuʻu ʻana i ke koʻikoʻi i ke kaʻina hana.:
- Ka Mahana lumi i 300°C: E hoʻohana i ka lihi haʻahaʻa o ka hoʻomehana ʻana o 1°C/min e hoʻopau loa i ke koena o ka wai i loko o ka pūpū, ka pale ʻana i ka mahu ʻana o ka mahu a me ka pōʻino koʻikoʻi pahū.
- 300°C a hiki i 600°C: E kaupalena i ka wela wela ma lalo o 1.5°C/min no ka hōʻoia ʻana i ka decomposition oxidative piha o ke koena wax a me nā koena organik., ka pale ʻana i ke koʻikoʻi koʻikoʻi i hoʻokumu ʻia e ka puhi ʻino ʻana o nā koena haumia.
- 573°C Phase Transition Platform: E mālama i ka pae wela mau no 60-90 mau minuke ma ka quartz phase transition point koʻikoʻi e hiki ai ke lohi., ka hoʻololi ʻana i ka pae paʻa a hoʻopau i ka pōʻino o ke kino mai ka hoʻonui ʻana i ka leo.
- 600°C i 1050°C: E hoʻonui haʻahaʻa i ka wela wela i 2°C/min, ukali ʻia e 2 ~ 4 mau hola o ka puhi wela mau i ka wela hope.
Mālama kēia i ka sintering kūpono o ka ʻōnaehana binder a hana i nā ʻano like ʻole, paʻa kiʻekiʻe-mehana hoʻolālā ikaika no ka pūpū.
I ke kumu, e hoʻopololei i ka ʻōnaehana kaʻa ʻana o ka ea wela o ka umu ahi e hoʻomalu i ka ʻokoʻa o ka wela o ka umu i loko o ± 15°C, ka hoʻopau ʻana i ke koʻikoʻi wela like ʻole ma muli o nā ʻokoʻa wela kūloko.
Mamua o ka Kaʻina Hana Hoʻopololei: E hoemi i ke koena o ke kaumaha
ʻO ka hoʻonohonoho hoʻonohonoho ʻana o ka hana ʻana i ka pūpū a me nā kaʻina hana dewaxing e hōʻemi i ke koena o ke kaumaha ma mua:
I ke kaʻina hana uhi ʻili, hoʻonohonoho pono i ka manawa maloʻo a me ka mahana ambient a me ka haʻahaʻa no kēlā me kēia papa uhi, e hōʻoia ana i ka hoʻomaloʻo like ʻana i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana o nā ʻano hoʻolālā multi-layer a me ka pale ʻana i nā ʻokoʻa ʻokoʻa hoʻokaʻawale interfacial..
I ke kaʻina hana dewaxing, e hoʻohana i ke ʻano piʻi piʻi haʻahaʻa haʻahaʻa no ka pale ʻana i ka hoʻonui ikaika ʻana o nā ʻano wax, e ho'ēmi ana i ka pōʻino a me ke koena o ke kaumaha i hoʻokomo ʻia i ka pūpū.
No nā pūpū nui a paʻakikī, e hoʻohui i kahi kaʻina hana hoʻomaloʻo haʻahaʻa haʻahaʻa ma hope o ka dewaxing e hoʻokuʻu i nā mea hoʻoheheʻe haʻahaʻa haʻahaʻa a hoʻokuʻu i ke koʻikoʻi pāpaʻu ma mua., pale pono i ka pohā koke ʻana ma muli o ka hoʻokuʻu ʻana i ke koʻikoʻi i ka wā o ke kī ʻana i ka wela wela.
5. Hopena
ʻO ka pohā ʻana o ka pūpū ceramic he mea maʻamau i hoʻopaʻa ʻia e ke koʻikoʻi wela, hoʻololi hoʻololi ʻāpana, a me ka hoʻohui ʻana i ke koʻikoʻi.
Hoʻoholo ʻia kona hoʻomaka ʻana a me ka hoʻolaha ʻana e ka hoʻohālikelike thermophysical o nā ʻōnaehana mea shell, ke kumu kūpono o ke kī ʻana i nā ʻōnaehana wela, a me ke koena koʻikoʻi i hoʻokumu ʻia e nā hana mua.
ʻO ka ʻike ʻana o nā morphologies crack macroscopic a me nā mīkini hoʻonui microscopic e hiki ai ke ʻike i nā hemahema.
Ma o ka hoʻololi ʻana i ka paʻakikī, hoʻokaʻawale i ke kī ʻana i ka wela kūpono, a me ke kaʻina hana piha i ka mana mua o ka hana ʻana i ka pūpū a me nā kaʻina hana dewaxing, Hiki i nā mea ho'okumu ke ho'opau pono i ka pohā o ke kī pū,
hoʻomaikaʻi i ka paʻa o ka pūpū a me ke kūpaʻa wela kiʻekiʻe, e hōʻemi i nā hemahema o ka hoʻolei ʻana a me ka helu ʻōpala, a loaʻa kiʻekiʻe-pololei, hua nui, a me ke kumu kūʻai maʻamau i hana ʻia o ka hoʻolei kālā.
