Μια ερευνητική ομάδα από το κρατικό πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας (NC State) έχει επιδείξει μια νέα τεχνολογία κατασκευής με λέιζερ ικανή να παράγει εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία ανθεκτικά σε κεραμικά υλικά κατάλληλα για εφαρμογές που κυμαίνονται από την τεχνολογία πυρηνικής ενέργειας για να κατασκευάσουν μεγαλύτερη ευελιξία. Σχεδιασμός συσκευών υψηλής απόδοσης επόμενης γενιάς και συστημάτων μηχανικής .
"Η πυροσυσσωμάτωση είναι μια διαδικασία που μετατρέπει τις πρώτες ύλες (σκόνες ή υγρά) σε κεραμικά υλικά . Σε αυτή τη μελέτη, επικεντρώσαμε σε μεγάλες επιφάνειες υψηλής ταχύτητας, που δεν περιορίζουν μόνο τους ποσούς των ενεργειακών. Κλίμακα . Η μέθοδος μας είναι ταχύτερη, απλούστερη και πιο ενεργειακά αποδοτική . "
Αυτή η νέα μέθοδος επιτυγχάνει κεραμική πυροσυσσωμάτωση με την ακτινοβολία της επιφάνειας ενός προδρόμου υγρού πολυμερούς με ένα 120- watt λέιζερ σε μια αδρανή ατμόσφαιρα (όπως το κενό ή το αργό) . Το λέιζερ πρώτα μετατρέπει το υγρό σε ένα στερεό πολυμερές και στη συνέχεια μετατρέπει περαιτέρω το Ceramic {}}}}}}}}}} ^ ^ ^ (SLRP), αντιπροσωπεύει μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση στην παραδοσιακή κεραμική παραγωγή .
"Πρόκειται για μια θερμικά οδηγούμενη αντίδραση, θεμελιωδώς διαφορετική από τις παραδοσιακές μεθόδους που βασίζονται στον φωτοπολυμερισμό . Το λέιζερ προκαλεί τοπική θέρμανση σε περίπου 2000 βαθμούς ή υψηλότερη, ολοκληρώνοντας τη διαδικασία κεραμικοποίησης σε λίγα δευτερόλεπτα {. Αυτή η διαδικασία δεν έχει μόνο χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, αλλά επίσης επιτρέπει την κατασκευή," ".
Σε αντίθεση με την τεχνολογία στερεολιθογραφίας (SLA), η διαδικασία SLRP δεν βασίζεται σε εναιωρήματα σκόνης ή σε υπεριώδεις ρητίνες και δεν απαιτεί πιο εφικτά βήματα, ειδικά σε αεροδιακόπτες και αέριους και άμυνας {6}
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε επιτυχώς αυτή τη μέθοδο για να καταθέσει ομοιόμορφα το HFC κεραμικό στην επιφάνεια των σύνθετων (C/C) υλικών άνθρακα-άνθρακα (C/C) . C/C είναι ένα προηγμένο υλικό που χρησιμοποιείται ευρέως σε ακραία θερμικά περιβάλλοντα, όπως οι δομές θερμικής προστασίας από την άκρη του κύριου άκρου των υπερηχητικών οχημάτων. Η ρύθμιση της πυκνότητας ενέργειας λέιζερ ., δεδομένου ότι ολόκληρη η δομή δεν χρειάζεται να συσσωρεύεται σε φούρνο υψηλής θερμοκρασίας, αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για υλικά που είναι επιρρεπείς σε βλάβες στις παραδοσιακές διαδικασίες .
"Ένα από τα βασικά πλεονεκτήματα αυτής της τεχνολογίας είναι η modularity και η επεκτασιμότητα του . Το σύστημα μπορεί να ενσωματωθεί στις υπάρχουσες πλατφόρμες κατασκευής, επιτρέποντας την ψηφιακή και κατανεμημένη παραγωγή και το άνοιγμα νέων δυνατοτήτων για εξατομικευμένο σχεδιασμό και ταχεία πρωτότυπα ."
Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι αυτή η μέθοδος μπορεί να συνθέσει απευθείας την κεραμική HFC φάσης σε μια διαδικασία ενός βήματος, με ένα κεραμικό ρυθμό μετατροπής που υπερβαίνει το 50%, σημαντικά υπερβαίνει την παραδοσιακή πυροσυσσωμάτωση ή το BZP). μονοπάτια .
