Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկայի չորս սինտերացման գործընթացներ

Սիլիցիումի կարբիդային կերամիկան ունի բարձր ջերմաստիճանային դիմադրություն, բարձր ջերմաստիճանային օքսիդացման դիմադրություն, լավ մաշվածության դիմադրություն, լավ ջերմային կայունություն, ջերմային ընդարձակման փոքր գործակից, բարձր ջերմային հաղորդունակություն, բարձր կարծրություն, ջերմային հարվածի դիմադրություն, քիմիական կոռոզիոն դիմադրություն և այլ գերազանց հատկություններ: Այն լայնորեն օգտագործվել է ավտոմոբիլային, մեխանիզացիայի, շրջակա միջավայրի պաշտպանության, ավիատիեզերական տեխնոլոգիաների, տեղեկատվական էլեկտրոնիկայի, էներգետիկայի և այլ ոլորտներում և դարձել է անփոխարինելի կառուցվածքային կերամիկա՝ գերազանց կատարողականությամբ բազմաթիվ արդյունաբերական ոլորտներում: Հիմա թույլ տվեք ցույց տալ ձեզ:

Անճնշումային սինտերացում

Անճնշում սինտերացումը համարվում է SiC սինտերացման ամենախոստումնալից մեթոդը: Տարբեր սինտերացման մեխանիզմների համաձայն, անճնշում սինտերացումը կարելի է բաժանել պինդ փուլային սինտերացման և հեղուկ փուլային սինտերացման: Գերմանր β-ի միջոցով SiC փոշուն միաժամանակ ավելացվել է B և C համապատասխան քանակություն (թթվածնի պարունակությունը՝ 2%-ից պակաս), և s. proehazka-ն սինտերացվել է SiC սինտերացված մարմնի՝ 2020 ℃ ջերմաստիճանում 98%-ից բարձր խտությամբ: Ա. Մուլլան և այլք օգտագործել են Al2O3 և Y2O3 որպես հավելանյութեր և սինտերացվել են 1850-1950 ℃ ջերմաստիճանում՝ 0.5 μm β-SiC-ի համար (մասնիկների մակերեսը պարունակում է SiO2-ի փոքր քանակություն): Ստացված SiC կերամիկայի հարաբերական խտությունը մեծ է տեսական խտության 95%-ից, իսկ հատիկի չափը փոքր է և միջին չափը՝ 1.5 միկրոն:

Տաք մամլիչով սինտերացում

Մաքուր SiC-ը կարող է կոմպակտ թրծվել միայն շատ բարձր ջերմաստիճանում՝ առանց որևէ թրծման հավելումների, ուստի շատերը SiC-ի համար կիրառում են տաք սեղմման թրծման գործընթաց: Կան բազմաթիվ զեկույցներ SiC-ի տաք սեղմման թրծման վերաբերյալ՝ թրծման օժանդակ նյութերի ավելացմամբ: Ալիեգրոն և այլք ուսումնասիրել են բորի, ալյումինի, նիկելի, երկաթի, քրոմի և այլ մետաղական հավելումների ազդեցությունը SiC-ի խտացման վրա: Արդյունքները ցույց են տալիս, որ ալյումինը և երկաթը SiC-ի տաք սեղմման թրծումը խթանելու ամենաարդյունավետ հավելանյութերն են: Ֆ.Ֆլանժը ուսումնասիրել է տարբեր քանակությամբ Al2O3 ավելացնելու ազդեցությունը տաք սեղմված SiC-ի հատկությունների վրա: Համարվում է, որ տաք սեղմված SiC-ի խտացումը կապված է լուծարման և նստվածքի մեխանիզմի հետ: Այնուամենայնիվ, տաք սեղմման թրծման գործընթացը կարող է արտադրել միայն պարզ ձև ունեցող SiC մասեր: Միանգամյա տաք սեղմման թրծման գործընթացով արտադրվող արտադրանքի քանակը շատ փոքր է, ինչը նպաստավոր չէ արդյունաբերական արտադրության համար:

Տաք իզոստատիկ սեղմման սինտերացում

Ավանդական սինտերացման գործընթացի թերությունները հաղթահարելու համար որպես հավելանյութեր օգտագործվել են B և C տիպի սինտերներ, և կիրառվել է տաք իզոստատիկ սեղմման սինտերացման տեխնոլոգիան: 1900°C ջերմաստիճանում ստացվել են 98-ից բարձր խտությամբ նուրբ բյուրեղային կերամիկա, որի ծռման ամրությունը սենյակային ջերմաստիճանում կարող է հասնել 600 ՄՊա-ի: Չնայած տաք իզոստատիկ սեղմման սինտերացումը կարող է ստանալ բարդ ձևերով և լավ մեխանիկական հատկություններով խիտ փուլային արտադրանք, սինտերացումը պետք է կնքված լինի, ինչը դժվար է իրականացնել արդյունաբերական արտադրության մեջ:

Ռեակցիայի սինտերացում

Ռեակցիոն սինթերացված սիլիցիումի կարբիդը, որը հայտնի է նաև որպես ինքնակպչուն սիլիցիումի կարբիդ, վերաբերում է այն գործընթացին, որի ընթացքում ծակոտկեն կտորը փոխազդում է գազային կամ հեղուկ փուլի հետ՝ կտորի որակը բարելավելու, ծակոտկենությունը նվազեցնելու և որոշակի ամրությամբ ու չափսերի ճշգրտությամբ սինթերացնելու համար։ Վերցրեք α-SiC փոշին և գրաֆիտը որոշակի համամասնությամբ և տաքացրեք մինչև մոտ 1650 ℃՝ քառակուսի կտոր ստանալու համար։ Միևնույն ժամանակ, այն ներթափանցում է կամ ներթափանցում է կտորի մեջ գազային Si-ի միջոցով և փոխազդում է գրաֆիտի հետ՝ առաջացնելով β-SiC, որը միանում է առկա α-SiC մասնիկներին։ Երբ Si-ն ամբողջությամբ ներծծվում է, կարելի է ստանալ ռեակցիայի սինթերացված մարմին՝ ամբողջական խտությամբ և չկծկվող չափսերով։ Համեմատած այլ սինթերացման գործընթացների հետ, խտացման գործընթացում ռեակցիայի սինթերացման չափի փոփոխությունը փոքր է, և կարելի է պատրաստել ճշգրիտ չափսերով արտադրանք։ Այնուամենայնիվ, սինթերացված մարմնում SiC-ի մեծ քանակի առկայությունը վատթարացնում է ռեակցիայի սինթերացված SiC կերամիկայի բարձր ջերմաստիճանային հատկությունները։