Реакционно синтерованият силициев карбид е важен високотемпературен материал, с висока якост, висока твърдост, висока износоустойчивост, висока устойчивост на корозия и висока устойчивост на окисляване и други отлични свойства, който се използва широко в машиностроенето, аерокосмическата промишленост, химическата промишленост, енергетиката и други области.
1. Подготовка на суровините
Суровините за реактивно синтероване на силициев карбид се приготвят главно чрез въглероден и силициев прах. Въглеродът може да се използва за различни въглеродсъдържащи вещества, като например въглищен кокс, графит, дървени въглища и др. Силициевият прах обикновено се избира като високочист силициев прах с размер на частиците 1-5 μm. Първо, въглеродът и силициевият прах се смесват в определено съотношение, добавя се подходящо количество свързващо вещество и агент за течливост и се разбърква равномерно. След това сместа се поставя в топкова мелница за топково смилане, за да се смеси равномерно и се смила, докато размерът на частиците стане по-малък от 1 μm.
2. Процес на формоване
Процесът на формоване е една от ключовите стъпки в производството на силициев карбид. Често използваните процеси на формоване са пресоване, фугиране и статично формоване. Пресовото формоване означава, че сместа се поставя във формата и се формира чрез механично налягане. Фугирането се отнася до смесване на сместа с вода или органичен разтворител, инжектирането ѝ във формата чрез спринцовка под вакуум и формиране на готовия продукт след престой. Статичното формоване се отнася до поставянето на сместа във формата под защитата на вакуум или атмосфера за статично формоване под налягане, обикновено при налягане от 20-30 MPa.
3. Процес на синтероване
Синтероването е ключова стъпка в производствения процес на реакционно синтерован силициев карбид. Температурата на синтероване, времето за синтероване, атмосферата за синтероване и други фактори ще повлияят на производителността на реакционно синтерования силициев карбид. Обикновено температурата на синтероване на реактивно синтерования силициев карбид е между 2000-2400℃, времето за синтероване обикновено е 1-3 часа, а атмосферата за синтероване обикновено е инертна, като аргон, азот и т.н. По време на синтероването сместа ще претърпи химическа реакция, за да образува кристали силициев карбид. В същото време въглеродът ще реагира и с газове в атмосферата, за да произведе газове като CO и CO2, които ще повлияят на плътността и свойствата на силициевия карбид. Следователно, поддържането на подходяща атмосфера за синтероване и време за синтероване е много важно за производството на реакционно синтерован силициев карбид.
4. Процес на последваща обработка
Реакционно синтерованият силициев карбид изисква процес на последваща обработка след производството. Често срещани процеси на последваща обработка са машинна обработка, шлайфане, полиране, окисляване и т.н. Тези процеси са предназначени да подобрят прецизността и качеството на повърхността на реакционно синтерования силициев карбид. Сред тях процесът на шлайфане и полиране е често срещан метод на обработка, който може да подобри финала и плоскостта на повърхността на силициевия карбид. Процесът на окисление може да образува оксиден слой, за да подобри устойчивостта на окисление и химическата стабилност на реакционно синтерования силициев карбид.
Накратко, производството на силициев карбид чрез реактивно синтероване е сложен процес, изискващ овладяване на различни технологии и процеси, включително подготовка на суровините, процес на формоване, процес на синтероване и процес на последваща обработка. Само чрез цялостно овладяване на тези технологии и процеси могат да се произведат висококачествени реакционно синтеровани силициево-карбидни материали, които да отговарят на нуждите на различни области на приложение.
Време на публикуване: 06 юли 2023 г.