Četiri procesa sinteriranja silicij-karbidne keramike

Silicij-karbidna keramika ima visoku temperaturnu čvrstoću, otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama, dobru otpornost na habanje, dobru toplinsku stabilnost, mali koeficijent toplinskog širenja, visoku toplinsku vodljivost, visoku tvrdoću, otpornost na toplinske udare, otpornost na kemijsku koroziju i druga izvrsna svojstva. Široko se koristi u automobilskoj industriji, mehanizaciji, zaštiti okoliša, zrakoplovnoj tehnologiji, informacijskoj elektronici, energetici i drugim područjima te je postala nezamjenjiva strukturna keramika s izvrsnim performansama u mnogim industrijskim područjima. Dopustite mi da vam sada pokažem!

微信图片_20220524111349

Sinteriranje bez pritiska

Sinteriranje bez tlaka smatra se najperspektivnijom metodom za sinteriranje SiC-a. Prema različitim mehanizmima sinteriranja, sinteriranje bez tlaka može se podijeliti na sinteriranje u čvrstoj fazi i sinteriranje u tekućoj fazi. Ultrafinim β-A prahom dodana je odgovarajuća količina B i C (sadržaj kisika manji od 2%), a s. proehazka je sinterirana u sinterirano SiC tijelo gustoće veće od 98% na 2020 ℃. A. Mulla i suradnici su Al2O3 i Y2O3 korišteni kao aditivi i sinterirani su na 1850-1950 ℃ za 0,5 μm β-SiC (površina čestica sadrži malu količinu SiO2). Relativna gustoća dobivene SiC keramike veća je od 95% teorijske gustoće, a veličina zrna je mala i prosječne veličine. Iznosi 1,5 mikrona.

Sinteriranje vrućom prešom

Čisti SiC može se sinterirati kompaktno samo na vrlo visokoj temperaturi bez ikakvih dodataka za sinteriranje, pa mnogi ljudi primjenjuju postupak sinteriranja vrućim prešanjem za SiC. Postoje mnoga izvješća o sinteriranju SiC vrućim prešanjem dodavanjem pomoćnih sredstava za sinteriranje. Alliegro i suradnici proučavali su utjecaj bora, aluminija, nikla, željeza, kroma i drugih metalnih dodataka na zgušnjavanje SiC. Rezultati pokazuju da su aluminij i željezo najučinkovitiji aditivi za poticanje sinteriranja SiC vrućim prešanjem. Flange je proučavao utjecaj dodavanja različitih količina Al2O3 na svojstva vruće prešanog SiC. Smatra se da je zgušnjavanje vruće prešanog SiC povezano s mehanizmom otapanja i taloženja. Međutim, postupak sinteriranja vrućim prešanjem može proizvesti samo SiC dijelove jednostavnog oblika. Količina proizvoda proizvedenih jednokratnim postupkom sinteriranja vrućim prešanjem vrlo je mala, što nije pogodno za industrijsku proizvodnju.

 

Vruće izostatsko prešanje sinteriranjem

 

Kako bi se prevladali nedostaci tradicionalnog procesa sinteriranja, kao aditivi korišteni su B-tip i C-tip, a usvojena je tehnologija sinteriranja vrućim izostatskim prešanjem. Na 1900 °C dobivena je fina kristalna keramika gustoće veće od 98, a čvrstoća na savijanje na sobnoj temperaturi mogla je doseći 600 MPa. Iako sinteriranje vrućim izostatskim prešanjem može proizvesti proizvode guste faze složenih oblika i dobrih mehaničkih svojstava, sinteriranje mora biti zatvoreno, što je teško postići u industrijskoj proizvodnji.

 

Reakcijsko sinteriranje

 

Reakcijski sinterirani silicijev karbid, također poznat kao samovezani silicijev karbid, odnosi se na proces u kojem porozni komad reagira s plinovitom ili tekućom fazom kako bi se poboljšala kvaliteta komada, smanjila poroznost i sinterirali gotovi proizvodi s određenom čvrstoćom i dimenzijskom točnošću. α-SiC prah i grafit se miješaju u određenom omjeru i zagrijavaju na oko 1650 ℃ kako bi se formirao kvadratni komad. Istovremeno, prodire ili prodire u komad kroz plinoviti Si i reagira s grafitom kako bi se formirao β-SiC, kombinirajući se s postojećim α-SiC česticama. Kada se Si potpuno infiltrira, može se dobiti reakcijski sinterirani komad s potpunom gustoćom i veličinom bez skupljanja. U usporedbi s drugim procesima sinteriranja, promjena veličine reakcijskog sinteriranja u procesu zgušnjavanja je mala i mogu se pripremiti proizvodi s točnom veličinom. Međutim, prisutnost velike količine SiC u sinteriranom komadu pogoršava visokotemperaturna svojstva reakcijski sinterirane SiC keramike.


Vrijeme objave: 08.06.2022.