Vlákna z karbidu křemíku: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
nezlomitelné mezery
Řádek 4:
 
== Způsoby výroby a vlastnosti vláken ==
[[File:CVIpullout.jpg|thumbnail|200px|Průřez kompozitem s matricí i vyztužovacími vlákny z SiC (10001 000 x zvětšeno)]]
* Kontinuální vlákna s průměrem 10-100 &nbsp;µm se vyrábí (stejně jako [[borová vlákna]]) metodou [[Chemická depozice z plynné fáze|CVD]]. Zdrojem křemíku a uhlíku jsou [[silan|alkylsilany]] (např. <math>CH_3</math> <math>SiCl_3</math>), které jsou v reaktoru při teplotách cca 13001&nbsp;300&nbsp;°C [[redukce (chemie)|redukovány]] vodíkem. Vzniklý karbid křemíku se usazuje na uhlíkovém substrátu o tloušťce 10–20 &nbsp;[[mikrometr|μm]]. Hotová vlákna se značí SiC/C.
 
* Vlákna s průměrem pod cca. 15 &nbsp;μm se získávají z polymerních [[prekurzor (chemie)|prekurzorů]]. Např. při výrobě ''Nicalonu®'' <ref>Keramická vlákna z prekurzorů (anglicky): http://www.coiceramics.com/pdfs/Hi-nicalon_1-17-06.pdf</ref> se tepelně zpracovává polydimethylsilan za vysokého tlaku. Potom se destiluje ve vaku, kde vzniká karbosilan, který se spřádá a hotová vlákna se nechají oxidovat při teplotě kolem 200 &nbsp;°C. Nicolan obsahuje kolem 60 &nbsp;% křemíku, 30-&ndash;40 &nbsp;% uhlíku a 1-&ndash;10 &nbsp;% kyslíku a má hustotu 2,95 &nbsp;g/cm3cm<sup>3</sup>. Materiál se dodává jako [[roving]], [[tkanina]] a nebo vlákna sekaná na délku od 1 &nbsp;mm. Vlákna jsou zpravidla napuštěna šlichtou z polyvinylalkoholu (PVA).
 
Vlákna ''Sylramic'' s obsahem 96 &nbsp;% křemíku a 3 &nbsp;% <math>TiB_2</math> mají průměr 10 &nbsp;µm a tažnou pevnost přes 3 &nbsp;[[Gigapascal|Gpa]].
 
Nejnovější vlákna jsou vyráběna z [[silan|methylpolydisilylazanu (MPDZ)]] a [[silan|hydridopolysilylazanu (HPZ).]] Tato vlákna jsou amorfní a obsahují jak [[křemík|Si]] a [[uhlík|C]], tak i [[dusík|N]] a [[kyslík|O]].<ref>Výroba a vlastnosti vláken z SiC: http://www.volny.cz/zkorinek/vlakna.pdf</ref>
 
=== [[Whisker]]y ===
se získávají pyrolyzou perkurzorů. K nejlevnější výrobě se jako výchozí materiál využívají rýžové slupky, které se žíhají při vysokých teplotách (až 16001&nbsp;600&nbsp;°C) v inertní atmosféře. Zde dochází k rozkladu organických látek a k přeměně ve slupkách přítomného <math>SiO_2</math> na vláknitý karbid křemíku. Vlákna mají průměr několika µm a délku řádově do 5 mm. <ref>Výroba a vlastnosti Whiskerů: http://delta.fme.vutbr.cz/mikromechanika/kompozityA4.pdf</ref> Zatímco vlákna z karbidu křemíku mají tažnou pevnost cca 2,5 &nbsp;GPa, dosahují whiskery z tohoto materiálu až osminásobnou pevnost.
 
== Použití ==