Sebuah tim peneliti dari North Carolina State University (NC State) telah menunjukkan teknologi manufaktur berbasis laser baru yang mampu memproduksi bahan keramik yang sangat suhu-tinggi yang cocok untuk aplikasi mulai dari teknologi energi nuklir, dan sistem propulsi {{4} {4} ini dapat digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan untuk digunakan. Menawarkan fleksibilitas yang lebih besar dalam desain perangkat kinerja tinggi generasi berikutnya dan sistem rekayasa .
"Sintering adalah proses yang mengubah bahan baku (bubuk atau cairan) menjadi bahan keramik . dalam penelitian ini, kami berfokus pada bahan keramik yang sangat tinggi-suhu-hfc . jumlah tradisional yang membutuhkan sinterasi pada suhu setidaknya 2.200 degrees celsius, yang menggunakan celsius, yang tidak ada yang menggunakan konstruksi tinggi, hanya dengan suhu dengan suhu yang tidak ada. Skala Peralatan . Metode kami lebih cepat, lebih sederhana, dan lebih hemat energi . "
Metode baru ini mencapai sintering keramik dengan menyinari permukaan prekursor polimer cair dengan laser 120- watt dalam atmosfer inert (seperti vakum atau argon) . laser pertama kali mengubah cairan menjadi polimer padat dan kemudian dikonversikan lebih lanjut menjadi keramik {2 laser {cairan {2 yang diketahui {2 laser {lebih lanjut dikonversi {2 laser {2 laser {laser {laser {laser {laser {laser {laser {laser {laser {proses ini {laser first {2 {{{1 {laser {laser first {2 {{{1 {laser {laser {laser {laser {laser {laser {laser {laser ini menjadi lebih lanjut menjadi lebih lanjut menjadi cairan {1 {1 Pirolisis (SLRP), mewakili pendekatan yang sama sekali berbeda untuk manufaktur keramik tradisional .
"Ini adalah reaksi yang didorong secara termal, secara fundamental berbeda dari metode tradisional yang mengandalkan photopolymerization . Laser menginduksi pemanasan lokal hingga hampir 2000 derajat atau lebih tinggi, menyelesaikan proses keramikisasi hanya dalam beberapa detik . proses ini tidak hanya memiliki konsumsi energi yang rendah tetapi juga meningkatkan programmable . yang lebih rendah, juga memiliki energi yang lebih rendah, yang membuat programing. coating . "
Unlike stereolithography (SLA) technology, the SLRP process does not rely on powder suspensions or UV-curable resins and does not require post-processing steps such as debinding and high-temperature sintering. This breakthrough makes additive manufacturing of high-melting-point ceramics more feasible, particularly in aerospace and defense applications.
The research team has successfully used this method to uniformly deposit HfC ceramic on the surface of carbon-carbon composite (C/C) materials. C/C is an advanced material widely used in extreme thermal environments, such as the leading-edge thermal protection structures of hypersonic vehicles. The coating exhibits excellent adhesion and thermal stability, and its thickness can be precisely controlled by adjusting the Kepadatan energi laser . Karena seluruh struktur tidak perlu disinter dalam tungku suhu tinggi, teknologi ini sangat cocok untuk bahan yang rentan terhadap kerusakan dalam proses tradisional .
"Salah satu keuntungan utama dari teknologi ini adalah modularitas dan skalabilitasnya . Sistem ini dapat diintegrasikan ke dalam platform manufaktur yang ada, memungkinkan manufaktur digital dan terdistribusi, dan membuka kemungkinan baru untuk desain yang dipersonalisasi dan prototipe cepat ."
Hasil eksperimen menunjukkan bahwa metode ini dapat secara langsung mensintesis keramik HFC fase-murni dalam proses satu langkah, dengan tingkat konversi keramik melebihi 50%, secara signifikan mengungguli sintering bubuk tradisional atau rute pencetakan photopolymerization . juga, penelitian ini menunjukkan bahwa menambahkan inisiator termal dan photoinitical. juga menunjukkan bahwa penambahan inisiator thermal dan photoinit {{3} {seperti photoin. dan jalur reaksi .
