Silicijev karbidni silicijev karbid ima visoko temperaturno trdnost, odpornost proti oksidaciji pri visokih temperaturah, dobro odpornost proti obrabi, dobro toplotno stabilnost, majhen koeficient toplotnega raztezanja, visoko toplotno prevodnost, visoko trdoto, odpornost proti toplotnim udarcem, kemično korozijsko odpornost in druge odlične lastnosti. Široko se uporablja v avtomobilski industriji, mehanizaciji, varstvu okolja, vesoljski tehnologiji, informacijski elektroniki, energetiki in drugih področjih ter je postal nenadomestljiva strukturna keramika z odličnimi lastnostmi v številnih industrijskih panogah. Zdaj pa vam bom pokazal!
Sintranje brez tlaka
Breztlačno sintranje velja za najbolj obetavno metodo sintranja SiC. Glede na različne mehanizme sintranja lahko breztlačno sintranje razdelimo na sintranje v trdni fazi in sintranje v tekoči fazi. Z ultra finim β-A prahom je bila hkrati dodana ustrezna količina B in C (vsebnost kisika manj kot 2 %), nato pa je bila sintrana snov v sintran SiC z gostoto nad 98 % pri 2020 ℃. A. Mulla in sod. so kot dodatka uporabili Al₂O₃ in Y₂O₃ ter sintrali pri 1850–1950 ℃ 0,5 μm β-SiC (površina delcev vsebuje majhno količino SiO₂). Relativna gostota pridobljene SiC keramike je večja od 95 % teoretične gostote, velikost zrn pa je majhna in povprečna velikost je 1,5 mikrona.
Sintranje z vročo stiskalnico
Čisti SiC se lahko sintra kompaktno le pri zelo visoki temperaturi brez dodatkov za sintranje, zato mnogi ljudje uporabljajo postopek sintranja z vročim stiskanjem za SiC. Obstaja veliko poročil o sintranju SiC z vročim stiskanjem z dodajanjem pomožnih snovi za sintranje. Alliegro in sodelavci so preučevali vpliv bora, aluminija, niklja, železa, kroma in drugih kovinskih dodatkov na zgoščevanje SiC. Rezultati kažejo, da sta aluminij in železo najučinkovitejša dodatka za pospeševanje sintranja SiC z vročim stiskanjem. Flange je preučeval vpliv dodajanja različnih količin Al2O3 na lastnosti vroče stiskanega SiC. Menijo, da je zgoščevanje vroče stiskanega SiC povezano z mehanizmom raztapljanja in obarjanja. Vendar pa lahko postopek sintranja z vročim stiskanjem proizvede le dele SiC preproste oblike. Količina izdelkov, proizvedenih z enkratnim postopkom sintranja z vročim stiskanjem, je zelo majhna, kar ni ugodno za industrijsko proizvodnjo.
Vroče izostatično stiskanje in sintranje
Da bi premagali pomanjkljivosti tradicionalnega postopka sintranja, so kot dodatke uporabili B-tip in C-tip ter tehnologijo sintranja z vročim izostatičnim stiskanjem. Pri 1900 °C so dobili finokristalno keramiko z gostoto večjo od 98, upogibna trdnost pri sobni temperaturi pa je lahko dosegla 600 MPa. Čeprav lahko s sintranjem z vročim izostatičnim stiskanjem ustvarimo izdelke z gosto fazo kompleksnih oblik in dobrimi mehanskimi lastnostmi, mora biti sintranje zatesnjeno, kar je v industrijski proizvodnji težko doseči.
Reakcijsko sintranje
Reakcijsko sintran silicijev karbid, znan tudi kot samovezan silicijev karbid, se nanaša na postopek, pri katerem porozni obdelovanec reagira s plinsko ali tekočo fazo, da se izboljša kakovost obdelovanca, zmanjša poroznost in sintrajo končni izdelki z določeno trdnostjo in dimenzijsko natančnostjo. Prah α-SiC in grafit se zmešata v določenem razmerju in segrejeta na približno 1650 ℃, da se tvori kvadratni obdelovanec. Hkrati prodre ali prodre v obdelovanec skozi plinasti Si in reagira z grafitom, da se tvori β-SiC, ki se kombinira z obstoječimi delci α-SiC. Ko je Si popolnoma infiltriran, se lahko dobi reakcijsko sintran obdelovanec s popolno gostoto in velikostjo brez krčenja. V primerjavi z drugimi postopki sintranja je sprememba velikosti reakcijskega sintranja v procesu zgoščevanja majhna in se lahko pripravijo izdelki z natančno velikostjo. Vendar pa prisotnost velike količine SiC v sintranem obdelovancu poslabša visokotemperaturne lastnosti reakcijsko sintrane SiC keramike.
Čas objave: 8. junij 2022