طريقة إنتاج كربيد السيليكون بالتلبيد التفاعلي

يُعدّ كربيد السيليكون المُلبّد بالتفاعل نوعًا جديدًا من السيراميك عالي التقنية، يتميّز بقوة وصلابة عاليتين، ومقاومة جيدة للتآكل والتآكل الكيميائي، ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات التعدين والبتروكيماويات والإلكترونيات والفضاء وغيرها. يُصنع هذا المنتج من كربيد السيليكون مع مواد مساعدة كاشطة مثل الكربون الأسود والجرافيت ومواد مضافة أخرى، باستخدام طرق الضغط الجاف أو البثق أو الصب للحصول على بنية مسامية. فيما يلي شرحٌ لطريقة إنتاج كربيد السيليكون المُلبّد بالتفاعل.

يُعدّ التلبيد التفاعلي لكربيد السيليكون ابتكارًا تقنيًا ناضجًا نسبيًا بعد آلاف الاختبارات التي أجراها المخترع على مدى سنوات عديدة لتعزيز تركيبة المواد الخام وعملية الإنتاج، وخاصة عملية التلبيد المستمر الفريدة.

في البند 1 من الاختراع، تتراوح النسبة الوزنية لمسحوق كربيد السيليكون بين 5 و8 أجزاء، والكربون الأسود بين 0.5 و1.5 جزء، والجرافيت بين 1 و1.5 جزء، والمادة الرابطة بين 0.1 و0.5 جزء. ويكون تدرج حجم حبيبات كربيد السيليكون كالتالي: sic(90-30m) 3-5 أجزاء، sic) 30-0.8m) 2-3 أجزاء. أُضيف مسحوق ميثيل السليلوز ومسحوق بولي فينيل الكحول (PVA) إلى كمية مناسبة من الماء (0.1-0.5 جزء لكل منهما)، وتم الحصول على محلول شفاف بعد التسخين.

1. امزج جميع أنواع المساحيق والمواد اللاصقة والمحاليل المحضرة وفقًا للصيغة وحركها جيدًا.

٢- نظّف قالب الصب باستخدام جهاز التفريغ الهوائي حتى يصل الضغط إلى ٠٫١ ميجا باسكال، ثم احقن المعجون المخلوط تحت الضغط. بعد فترة زمنية محددة، يُفرغ المعجون ويُخرج القالب. يُحفظ القالب في درجة حرارة تتراوح بين ٣٠ و٧٠ درجة مئوية لمدة ١٨ إلى ٢٠ ساعة حتى يجف.

3. قم بتشذيب القطعة المعدنية وفقًا لمتطلبات الرسم.

٤- ضع قالب التلبيد التفاعلي في الفرن، وأضف وزن ١-٣ أجزاء من السيليكون المعدني، ثم قم بالتلبيد تحت الفراغ. تنقسم العملية إلى ثلاث مراحل: درجة حرارة منخفضة (٠-٧٠٠ درجة مئوية) لمدة ٣-٥ ساعات؛ درجة حرارة متوسطة (٧٠٠-١٤٠٠ درجة مئوية) لمدة ٤-٦ ساعات؛ درجة حرارة عالية (١٤٠٠-٢٢٠٠ درجة مئوية) لمدة ٥-٧ ساعات. عند انخفاض درجة الحرارة إلى أقل من ١٥٠ درجة مئوية، أوقف تشغيل الفرن ثم أعد تشغيله.

5، معالجة سطح منتج الطحن بالرمل، خبث السيليكون، مع الطحن بالرمل.

٦- تُوضع منتجات المعالجة بالأكسدة في فرن الأكسدة، وتُترك لمدة ٢٤ ساعة حتى تصل درجة الحرارة إلى ١٣٥٠ درجة مئوية، ثم تُترك لتبرد بشكل طبيعي. بعد ذلك، تُخرج المنتجات وتُفحص وتُخزن.

تعتمد طريقة هذا الاختراع على مواد خام ونسب علمية ومنطقية، مما يضمن وجود فراغات كافية وكثافة أفضل في المنتج النهائي. كما يضمن معدل التسخين الأمثل ودرجة الحرارة المناسبة ومدة التلبيد المثالية قوة انحناء عالية للمنتج. وقد بلغ الأداء والجودة الأساسيان لهذه الطريقة مستوىً متقدماً عالمياً، وتتلخص مؤشراتها الرئيسية فيما يلي:

تطبيق خاص لتلبيد تفاعل كربيد السيليكون

النموذج 1: طريقة تصنيع حزم كربيد السيليكون المتلبد بالتفاعل:

١- تُؤخذ المادة الخام بوزن ٠.٣ جزء من المادة اللاصقة، ويُضاف إليها كمية معينة من الماء مع التقليب جيدًا، ثم يُضاف وزن ٦.٨ جزء من مسحوق كربيد السيليكون (٣.٨ جزء لحجم الجسيمات ٩٠-٣٠ ميكرومتر، و٣ أجزاء لحجم الجسيمات ٣٠-٠.٨ ميكرومتر)، وجزء واحد من أسود الكربون، أسود

٢. عند الصب، نظّف القالب المستخدم أولاً، ثم قم بمحاذاته وتثبيته بالمثبتات. اسحب المادة اللزجة من الخزان بالضغط، ثم املأ الخزان بغاز النيتروجين بضغط ٠.١ ميجا باسكال، وقم بالصب بالضغط، وادفع المادة اللزجة إلى داخل القالب. بعد مرور ساعة، يتم إخراج المادة اللزجة، وبعد ست ساعات، يُزال القالب، وتُخرج المادة الخام، وتُجفف في غرفة التجفيف. يستغرق إخراجها من غرفة التجفيف من ٣٠ إلى ٧٠ ساعة، ومن ١٨ إلى ٢٠ ساعة. ٣. عند إصلاح المادة الخام، تحقق أولاً من مطابقتها لمتطلبات التصميم. إذا كانت مطابقة، قم بإصلاحها وفقًا للرسم. بعد الفحص، أرسلها إلى غرفة التجفيف ذات درجة الحرارة العالية.

٤. بعد أن تصل نسبة الرطوبة في كتلة التلبيد التفاعلي إلى ١٪، أخرجها ونظفها بالهواء المضغوط ثم وزنها. أضف ٢.٩ جزء من معدن السيليكون. يمكن ضخ النيتروجين إلى فرن التلبيد الفراغي. تتم عملية التلبيد عند درجة حرارة منخفضة ٧٠٠ لمدة ٤ ساعات؛ ثم عند درجة حرارة متوسطة ١٤٠٠ لمدة ٥ ساعات؛ ثم عند درجة حرارة عالية ٢٢٠٠ لمدة ٦ ساعات. عندما تنخفض درجة الحرارة بعد ١٢ ساعة وتصل إلى ١٥٠، أوقف العملية في الفرن وافتحه.

5. بعد خروج المنتج المعالج بالرمل، يتم طحن وصقل سطح السيليكون القياسي المعتمد عليه باستخدام الرمل.

٦- يهدف معالجة المنتجات بالأكسدة إلى إزالة الأكاسيد المتولدة أثناء عملية التلبيد. يُسخّن المنتج إلى ١٣٥٠ درجة مئوية لمدة ٢٤ ساعة في فرن الأكسدة، ثم يُبرّد بشكل طبيعي. بعد إزالة الأكاسيد، يُخزّن المنتج بعد فحصه.

تتميز المواد الخام والنسب المعتمدة في طريقة هذا الاختراع بأنها علمية ومنطقية، مما يضمن وجود فراغات كافية وكثافة أفضل في المادة الخام. كما أن معدل التسخين ودرجة الحرارة ومدة التلبيد الأمثل تضمن قوة انحناء عالية للمنتج. وقد بلغت جودة وأداء المنتجات المصنعة بهذه الطريقة مستوىً متقدماً عالمياً.

ما سبق هو طريقة إنتاج كربيد السيليكون بالتلبيد التفاعلي، إذا كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات، فلا تتردد في الاتصال بنا!