Силициево-карбидната керамика има висока температурна якост, устойчивост на окисление при висока температура, добра износоустойчивост, добра термична стабилност, малък коефициент на термично разширение, висока топлопроводимост, висока твърдост, устойчивост на топлинен удар, химическа устойчивост на корозия и други отлични свойства. Тя е широко използвана в автомобилостроенето, механизацията, опазването на околната среда, аерокосмическите технологии, информационната електроника, енергетиката и други области и се е превърнала в незаменима структурна керамика с отлични характеристики в много индустриални области. Нека ви покажа сега!
Синтероване без налягане
Синтероването без налягане се счита за най-обещаващия метод за синтероване на SiC. Според различните механизми на синтероване, синтероването без налягане може да се раздели на твърдофазно синтероване и течнофазно синтероване. Чрез ултрафин β-A, към SiC прах се добавят едновременно подходящо количество B и C (съдържание на кислород по-малко от 2%) и s.p.a. се синтерова до синтеровано SiC тяло с плътност над 98% при 2020 ℃. A. Mulla et al. използват Al₂O₃ и Y₂O₃ като добавки и се синтероват при 1850-1950 ℃ за 0,5 μm β-SiC (повърхността на частиците съдържа малко количество SiO₂). Относителната плътност на получената SiC керамика е по-голяма от 95% от теоретичната плътност, а размерът на зърната е малък, със среден размер от 1,5 микрона.
Синтероване с гореща преса
Чистият SiC може да се синтерова компактно само при много висока температура без никакви добавки за синтероване, така че много хора прилагат процес на горещо пресоване на SiC. Има много доклади за горещо пресоване на SiC чрез добавяне на помощни вещества. Alliegro et al. са изследвали ефекта на бор, алуминий, никел, желязо, хром и други метални добавки върху уплътняването на SiC. Резултатите показват, че алуминият и желязото са най-ефективните добавки за насърчаване на горещо пресоване на SiC. Flange е изследвал ефекта от добавянето на различно количество Al2O3 върху свойствата на горещо пресования SiC. Счита се, че уплътняването на горещо пресования SiC е свързано с механизма на разтваряне и утаяване. Процесът на горещо пресоване обаче може да произведе само SiC части с проста форма. Количеството продукти, произведени чрез еднократния процес на горещо пресоване, е много малко, което не е благоприятно за промишленото производство.
Горещо изостатично пресоване чрез синтероване
За да се преодолеят недостатъците на традиционния процес на синтероване, като добавки бяха използвани B-тип и C-тип и беше възприета технология за синтероване чрез горещо изостатично пресоване. При 1900°C бяха получени финокристални керамични изделия с плътност над 98, а якостта на огъване при стайна температура можеше да достигне 600 MPa. Въпреки че синтероването чрез горещо изостатично пресоване може да доведе до плътнофазови продукти със сложни форми и добри механични свойства, синтероването трябва да бъде запечатано, което е трудно за постигане в промишленото производство.
Реакционно синтероване
Реакционно синтерован силициев карбид, известен още като самосвързан силициев карбид, се отнася до процеса, при който пореста заготовка реагира с газова или течна фаза, за да се подобри качеството на заготовката, да се намали порьозността и да се синтероват готови продукти с определена якост и точност на размерите. α-SiC прах и графит се смесват в определено съотношение и се нагряват до около 1650 ℃, за да се образува квадратна заготовка. В същото време, той прониква или прониква в заготовката чрез газообразен Si и реагира с графита, за да образува β-SiC, комбиниран със съществуващите α-SiC частици. Когато Si е напълно инфилтриран, може да се получи реакционно синтеровано тяло с пълна плътност и размер без свиване. В сравнение с други процеси на синтероване, промяната в размера на реакционно синтерованата част в процеса на уплътняване е малка и могат да се получат продукти с точни размери. Въпреки това, наличието на голямо количество SiC в синтерованото тяло влошава високотемпературните свойства на реакционно синтерованата SiC керамика.
Време на публикуване: 08 юни 2022 г.