يتميز خزف كربيد السيليكون المُلبَّد تفاعليًا بقوة ضغط جيدة في درجة حرارة الغرفة، ومقاومة حرارية للأكسدة الهوائية، ومقاومة ممتازة للتآكل، ومقاومة حرارية عالية، ومعامل تمدد خطي صغير، ومعامل نقل حرارة مرتفع، وصلابة عالية، ومقاومة حرارية وتدميرية، ومقاومة للحريق، وغيرها من الخصائص عالية الجودة. يُستخدم على نطاق واسع في المركبات، والأتمتة الميكانيكية، وحماية البيئة، وهندسة الطيران، والأجهزة الإلكترونية لمحتوى المعلومات، وطاقة الطاقة، وغيرها من المجالات، وقد أصبح سيراميكًا هيكليًا فعالًا من حيث التكلفة ولا غنى عنه في العديد من المجالات الصناعية.
يُعرف التلبيد بدون ضغط بأنه طريقة تكليس كربيد السيليكون (SIC) واعدة. بالنسبة لآلات الصب المستمر المختلفة، يمكن تقسيم التلبيد بدون ضغط إلى تكليس في الطور الصلب وتكليس في الطور السائل عالي الأداء. بإضافة نسبة مناسبة من B وC (محتوى الأكسجين أقل من 2%) معًا في مسحوق بيتا كربيد السيليكون الناعم جدًا، يُلبَّد S. Proehazka في جسم مُكلس من كربيد السيليكون (SIC) بكثافة نسبية تزيد عن 98% بحلول عام 2020، مع إضافة Al2O3 وY2O3. بعد تكليس كربيد السيليكون (SiC) عند 0.5 متر تحت سطح الجسيمات (بنسبة قليلة من SiO2) بين عامي 1850 و1950، يُستنتج أن كثافة خزف كربيد السيليكون تتجاوز 95% من الكثافة النظرية الأساسية، وحجم الحبيبات صغير، ومتوسط الحجم كبير، وهو 1.5 ميكرومتر.
يشير التلبيد التفاعلي لكربيد السيليكون إلى عملية عكس البليت المسامي ذي البنية المسامية في الطور السائل أو الطور السائل عالي الأداء، مما يُحسّن جودة البليت، ويُقلل من فتحة التهوية، ويُكلس المنتج النهائي بقوة ودقة أبعاد معينتين. يُخلط مسحوق البلوتونيوم-سيليكون مع الجرافيت عالي النقاء بنسبة معينة، ويُسخّن إلى حوالي 1650 درجة مئوية لإنتاج جنين شعري. في الوقت نفسه، يخترق أو يخترق الفولاذ عبر الطور السائل للسيليكون، وينعكس مع كربيد السيليكون لتكوين البلوتونيوم-سيليكون، ويندمج مع جزيئات البلوتونيوم-سيليكون الموجودة. بعد تسلل السيليكون، يمكن الحصول على جسم مُكلس تفاعلي بكثافة نسبية مفصلة وحجم غير مُعبأ. بالمقارنة مع طرق التلبيد الأخرى، يكون تحويل الحجم في عملية التلبيد التفاعلي عالي الكثافة صغيرًا نسبيًا، مما يُتيح إنتاج الحجم المناسب للمنتج، ولكن وجود كمية كبيرة من كربيد السيليكون على الجسم المُكلس يُضعف خصائص درجة الحرارة العالية لخزف كربيد السيليكون المُكلس التفاعلي. تتمتع سيراميكات SiC المحروقة بدون ضغط، وسيراميكات SiC المحروقة المتساوية الضغط الساخنة، وسيراميكات SiC المحروقة بالتفاعل، بخصائص مختلفة.
مُصنِّعو كربيد السيليكون المُلبَّد تفاعليًا: على سبيل المثال، يتميز خزف SiC بكثافة نسبية مُكلسة وقوة انحناء أعلى، وتكليس بالضغط الساخن والتكليس بالضغط المُتوازن الساخن، بينما يكون التلبيد التفاعلي لخزف SiC منخفضًا نسبيًا. في الوقت نفسه، تتغير الخصائص الفيزيائية لخزف SiC بتغير مُعَدِّل التكليس. يتميز التلبيد بدون ضغط، والتلبيد بالضغط الساخن، والتلبيد التفاعلي لخزف SiC بمقاومة جيدة للقلويات والأحماض، بينما يتميز خزف SiC المُلبَّد تفاعليًا بمقاومة ضعيفة لحمض الهيدروفلوريك وغيره من التآكلات الحمضية القوية جدًا. عندما تكون درجة الحرارة المحيطة أقل من 900، تكون قوة انحناء معظم خزف SiC أعلى بكثير من قوة انحناء خزف SiC الملبد عالي الحرارة، وتنخفض قوة انحناء خزف SiC الملبد التفاعلي بشكل حاد عندما تتجاوز 1400. (يحدث هذا بسبب الانخفاض المفاجئ في قوة انحناء كمية معينة من زجاج Si الرقائقي إلى ما بعد درجة حرارة معينة في الجسم المحروق. يتأثر الأداء عالي الحرارة لسيراميك SiC الملبد بدون تحميص تحت الضغط وتحت ضغط ثابت ساخن بشكل أساسي بأنواع المواد المضافة.
وقت النشر: ١٩ يونيو ٢٠٢٣