Компания Engineering Ceramic Co. (EC © ™) Отчет:
В качестве важного конструкционного керамического материала карбид кремния, обладающий превосходной механической прочностью при высоких температурах, высокой твердостью, высоким модулем упругости, высокой износостойкостью, высокой теплопроводностью и коррозионной стойкостью, используется не только в высокотемпературных печах, сопла сгорания, теплообменники, уплотнительные кольца, подшипники скольжения и другие традиционные области промышленности, а также в качестве материалов баллистической брони, космических зеркал, полупроводниковых пластин при подготовке крепежного материала и материалов корпуса ядерного топлива. Компания Engineering Ceramic Co. (EC © ™) на основе более чем двадцатилетнего опыта производства выбрала наиболее распространенные методы спекания на китайском рынке керамики из карбида кремния:
◇Реакционное спекание
◇Спекание под давлением
◇Рекристаллизованное спекание
◇Спекание под давлением
◇Горячее спекание изостатическим давлением
◇Спекание вибрационным давлением
Реакционное спекание
Процесс реакционного спекания карбида кремния включает смешивание порошков углерода, кремния и кремния, полученных методом шликерного литья, прессования или холодного изостатического прессования, а затем проведение реакции проникновения кремния, т.е. нагрев изделия до температуры выше 1500°С в вакуумной печи. или печь с инертным газом, в которой твердый кремний плавится в жидкий кремний, который проникает в пористое тело под действием капиллярности. Химическая реакция между жидким кремнием или парами кремния и β-SiC, образующимся на месте, в сочетании с исходными частицами SiC в заготовке образует керамические материалы из карбида кремния в результате реакции спекания.
Преимуществами реакционно-спеченного карбида кремния являются низкая температура спекания, низкая стоимость производства, более высокая степень уплотнения материала, в частности, процесс реакционного спекания почти не дает объемной усадки, что особенно подходит для изготовления крупногабаритных и сложных по форме конструкционных деталей. . Материалы для высокотемпературных печей, радиационные трубы, теплообменники, сопла для десульфурации и т. д. являются типичными применениями керамики из карбида кремния, полученной методом реакционного спекания.
Спекание под давлением
Спекание карбида кремния при атмосферном давлении представляет собой уплотнение и спекание образцов различной формы и размеров без внешнего давления, т.е. обычно при давлении 1,01×105 Па и в инертной атмосфере, путем введения подходящих спекающих добавок при температуре 2000-2000- 2150°С. Процесс спекания можно разделить на твердофазное спекание и жидкофазное спекание. Спекание карбида кремния при атмосферном давлении можно разделить на два процесса: твердофазное спекание и жидкофазное спекание.
Спекание при атмосферном давлении выгодно из-за более низких производственных затрат, отсутствия ограничений на форму и размер продукта, особенно твердофазной спеченной керамики SiC, которая имеет высокую плотность, однородную микроструктуру и превосходные комплексные свойства материала. Промышленное применение широко используется в износостойких и коррозионностойких уплотнительных кольцах, подшипниках скольжения и пуленепробиваемой броне, оптических зеркалах и полупроводниковых пластинах.
Рекристаллизованное спекание
Рекристаллизованный карбид кремния производится методом шликерного литья, спекания при 2450 ℃, после чего мы получаем превосходные характеристики рекристаллизованных керамических материалов. Керамические материалы Re-SiC представляют собой различные зерна и порошки, отсортированные в определенном соотношении и отлитые в заготовку, мелкие зерна в заготовка может быть равномерно распределена в поровом пространстве между крупными зернами, а затем при высокой температуре более 2100 ℃ и определенной скорости потока защитной атмосферы мелкий порошок SiC постепенно испаряется и выпадает в осадок в точке контакта крупную крупу до тех пор, пока мелкие частицы полностью не исчезнут. Затем при высокой температуре выше 2100 ℃ и при определенной скорости потока защитной атмосферы мелкий порошок SiC постепенно испаряется и осаждается в точке контакта крупных частиц, пока мелкие частицы полностью не исчезнут.
Рекристаллизованный SiC имеет следующие характеристики.
(1) После процесса спекания объемная усадка практически отсутствует;
(2) Плотность рекристаллизованного сырца SiC остается неизменной после спекания;
(3) Рекристаллизованный SiC имеет очень четкие и чистые границы зерен и не содержит стеклообразных фаз и примесей;
(4) Спеченные рекристаллизованные продукты SiC содержат от 10% до 20% остаточной пористости.
Рекристаллизованный карбид кремния имеет чистую кристаллическую фазу, свободную от примесей, высокую пористость, отличную теплопроводность, устойчивость к тепловым ударам, что делает его идеальным кандидатом для высокотемпературных печей, теплообменников и сопел сгорания.
Горячее прессовое спекание
Порошок карбида кремния засыпается в форму, и во время процесса нагрева поддерживается определенное давление, чтобы обеспечить одновременное формование и спекание методом спекания. Спекание горячим прессом характеризуется одновременным нагревом и прессованием, а спекание карбида кремния достигается под контролем подходящих условий процесса «давление-температура-время». Недостатками метода горячего прессования являются сложность машины и оборудования, высокие требования к материалу формы, жесткие требования к производственному процессу, который пригоден только для изготовления деталей простой формы, высокие энергозатраты. низкая эффективность производства и высокие производственные затраты.
Спекание горячим изостатическим давлением
Горячее изостатическое прессование — это процесс, в котором используется инертный газ под высоким давлением (например, аргон) для ускорения уплотнения и спекания материала, при котором заготовка из порошка карбида кремния запечатывается в стеклянный или металлический контейнер под вакуумом. В горячем изостатическом процессе начальное давление газа в несколько МПа поддерживается компрессором при нагреве образца до температуры спекания. В процессе нагрева давление газа постепенно увеличивают до 200 МПа, а изостатическое давление газа используют для ликвидации внутренних пор в материале и достижения уплотнения.
Спекание вибрационным давлением
Использование динамического давления во время процесса спекания может помочь разрушить самоблокировку и агломерацию во время процесса, уменьшить поры и агломераты, тем самым получив однородную микроструктуру с высокой плотностью и мелкими зернами, а также приготовив высокопрочные и высоконадежные конструкционные материалы. керамические материалы. На основе этой новой концепции спекания, которая была совместно предложена компанией Engineering Ceramic Co. (EC © ™) и исследовательской группой из Университета Цинхуа, Китай, во время спекания керамических порошков было введено динамическое вибрационное давление вместо существующего постоянного статического давления. , и эта новая технология спекания получила название спекания вибрационным давлением.
Преимущества продукта:
1) Значительно увеличить плотность упаковки порошка сырья перед спеканием;
(2) Обеспечение большей движущей силы спекания, ускорение уплотнения заготовки, устранение остаточных крошечных пор в заготовке и устранение остаточной пористости внутри материала с пористостью менее 0,1%.
Заявление: Статья/новость/видео взяты из Интернета. Наш веб-сайт перепечатывается с целью обмена. Авторские права на перепечатанную статью/новость/видео принадлежат оригинальному автору или оригинальному официальному аккаунту. Если есть какое-либо нарушение, пожалуйста, сообщите нам вовремя, и мы проверим и удалим его.
