Рэакцыйнае спяканне карбіду крэмнію з'яўляецца важным метадам атрымання высокапрадукцыйных керамічных матэрыялаў. Гэты метад выкарыстоўвае тэрмічную апрацоўку крыніц вугляроду і крэмнію пры высокіх тэмпературах, каб прывесці іх да рэакцыі з утварэннем керамікі з карбіду крэмнію.
1. Падрыхтоўка сыравіны. Сыравінай для рэакцыйна-спечанага карбіду крэмнію з'яўляецца крыніца вугляроду і крыніца крэмнію. Крыніцай вугляроду звычайна з'яўляецца сажа або вугляродзмяшчальны палімер, а крыніцай крэмнію — парашок крэмнію. Гэтую сыравіну неабходна здрабніць, прасеяць і змяшаць, каб забяспечыць аднастайны памер часціц, а таксама кантраляваць яе хімічны склад, каб атрымаць высакаякасную кераміку з карбіду крэмнію падчас тэрмічнай апрацоўкі.
2. Надаць форму. Змяшаныя сыравінныя матэрыялы змясціце ў форму для фармавання. Існуе мноства метадаў фармавання, найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца прэсаванне і ліццё пад ціскам. Прэсаванне - гэта сцісканне парашка сыравіны пад ціскам для атрымання формы, у той час як ліццё пад ціскам - гэта змешванне сыравіны з клеем праз шпрыц для атрымання формы. Пасля фармавання неабходна правесці апрацоўку зняцця керамічнай нарыхтоўкі з формы.
3. Тэрмічная апрацоўка. Адфармаванае керамічнае цела змяшчаецца ў печ для тэрмічнай апрацоўкі для спякання. Працэс спякання падзелены на два этапы: этап карбанізацыі і этап спякання. На этапе карбанізацыі керамічнае цела награваецца да высокай тэмпературы (звычайна вышэй за 1600 °C) у інэртнай атмасферы, і крыніца вугляроду рэагуе з крыніцай крэмнію, утвараючы карбід крэмнію. На этапе спякання тэмпература павышаецца да больш высокай тэмпературы (звычайна вышэй за 1900 °C), што выклікае перакрышталізацыю і ўшчыльненне паміж часціцамі карбіду крэмнію. Такім чынам, шчыльнасць цела карбіду крэмнію яшчэ больш паляпшаецца, а таксама значна паляпшаюцца цвёрдасць і зносаўстойлівасць.
4. Аздабленне. Спечаны керамічны выраб неабходна апрацаваць, каб атрымаць патрэбную форму і памер. Метады аздаблення ўключаюць шліфаванне, рэзанне, свідраванне і г.д. З-за надзвычай высокай цвёрдасці карбіду крэмнію яго цяжка апрацоўваць, што патрабуе выкарыстання высокадакладных шліфавальных інструментаў і тэхналагічнага абсталявання.
Карацей кажучы, працэс вытворчасці рэакцыйна-спечанага карбіду крэмнію ўключае падрыхтоўку сыравіны, фармаванне, тэрмічную апрацоўку і аздабленне. Сярод іх ключавым этапам з'яўляецца працэс тэрмічнай апрацоўкі, кантроль якога мае вырашальнае значэнне для атрымання высакаякасных карбід-крэмніевых матэрыялаў. Неабходна кантраляваць тэмпературу, атмасферу, час вытрымкі і іншыя фактары тэрмічнай апрацоўкі, каб забяспечыць дастатковую рэакцыю, поўную крышталізацыю і высокую шчыльнасць.
Перавагай працэсу вытворчасці карбіду крэмнію метадам рэакцыйнага спякання з'яўляецца тое, што можна атрымаць керамічныя матэрыялы з высокай цвёрдасцю, высокай трываласцю, высокай зносаўстойлівасцю і высокай тэмпературнай стабільнасцю. Гэты матэрыял валодае не толькі выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, але і выдатнай каразійнай устойлівасцю і ўласцівасцямі пры высокіх тэмпературах. Карбід крэмнію можа выкарыстоўвацца для вырабу розных інжынерных дэталяў, механічных ушчыльненняў, прылад для тэрмічнай апрацоўкі, керамікі для печаў і г.д. У той жа час, карбід крэмнію можа таксама выкарыстоўвацца ў паўправадніковай прамысловасці, сонечнай энергетыцы, магнітных матэрыялах і іншых галінах.
Карацей кажучы, рэакцыйнае спяканне карбіду крэмнію з'яўляецца важным метадам атрымання высокапрадукцыйных керамічных матэрыялаў. Вытворчы працэс патрабуе дакладнага кантролю кожнага звяна для атрымання высакаякасных карбіду крэмнію матэрыялаў. Рэакцыйна спякаваныя карбіду крэмнію матэрыялы валодаюць выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі, каразійнай устойлівасцю і ўласцівасцямі пры высокіх тэмпературах, а таксама маюць шырокія перспектывы прымянення ў розных прамысловых і навуковых галінах.
Час публікацыі: 21 ліпеня 2023 г.