Reakcijsko sinterovanje silicijum karbida je važna metoda za proizvodnju visokoperformansnih keramičkih materijala. Ova metoda koristi termičku obradu izvora ugljika i silicija na visokim temperaturama kako bi se postigla njihova reakcija i formiranje silicijum karbidne keramike.
1. Priprema sirovina. Sirovine za reakcijski sinterovani silicijum karbid uključuju izvor ugljika i izvor silicija. Izvor ugljika je obično ugljična čađ ili polimer koji sadrži ugljik, dok je izvor silicija silicijum dioksid u prahu. Ove sirovine je potrebno drobiti, prosijavati i miješati kako bi se osigurala ujednačena veličina čestica, a istovremeno kontrolirati njihov hemijski sastav kako bi se dobila visokokvalitetna silicijum karbidna keramika tokom termičke obrade.
2. Oblikovanje. Stavite pomiješane sirovine u kalup za oblikovanje. Postoje mnoge vrste metoda oblikovanja, a najčešće se koriste presovanje i brizganje. Presovanje je kompresija sirovog materijala u prahu pod pritiskom da bi se formirao, dok je brizganje sirovina pomiješana s ljepilom, a zatim se prska u kalup pomoću šprice. Nakon oblikovanja, potrebno je izvršiti tretman vađenja iz kalupa kako bi se keramički komad uklonio iz kalupa.
3. Termička obrada. Formirano keramičko tijelo se stavlja u peć za termičku obradu radi sinterovanja. Proces sinterovanja je podijeljen u dvije faze: fazu karbonizacije i fazu sinterovanja. U fazi karbonizacije, keramičko tijelo se zagrijava na visoku temperaturu (obično iznad 1600 °C) u inertnoj atmosferi, a izvor ugljika reaguje sa izvorom silicija da bi se proizveo silicijum karbid. U fazi sinterovanja, temperatura se podiže na višu temperaturu (obično iznad 1900 °C), što uzrokuje rekristalizaciju i zgušnjavanje između čestica silicijum karbida. Na taj način se dodatno poboljšava gustina silicijum karbidnog tijela, a značajno se poboljšavaju i tvrdoća i otpornost na habanje.
4. Završna obrada. Sinterovano keramičko tijelo treba biti završno obrađeno kako bi se dobio željeni oblik i veličina. Metode završne obrade uključuju brušenje, rezanje, bušenje itd. Zbog izuzetno visoke tvrdoće silicijum-karbidnog materijala, teško ga je završiti, što zahtijeva upotrebu visokopreciznih alata za brušenje i opreme za obradu.
Ukratko, proces proizvodnje reakcijski sinterovanog silicijum karbida uključuje pripremu sirovina, oblikovanje, termičku obradu i završnu obradu. Među njima, ključni korak je proces termičke obrade, čija je kontrola ključna za dobijanje visokokvalitetnih silicijum karbidnih materijala. Potrebno je kontrolisati temperaturu, atmosferu, vrijeme zadržavanja i druge faktore termičke obrade kako bi se osiguralo da je reakcija dovoljna, kristalizacija potpuna i gustina visoka.
Prednost procesa proizvodnje silicijum karbida reakcijskim sinterovanjem je u tome što se mogu pripremiti keramički materijali sa visokom tvrdoćom, visokom čvrstoćom, visokom otpornošću na habanje i visokom temperaturnom stabilnošću. Ovaj materijal ne samo da ima odlična mehanička svojstva, već ima i odličnu otpornost na koroziju i svojstva na visokim temperaturama. Silicijum karbidni materijali mogu se koristiti za proizvodnju raznih inženjerskih dijelova, mehaničkih zaptivki, uređaja za termičku obradu, keramike za peći i tako dalje. Istovremeno, silicijum karbidni materijali mogu se koristiti i u poluprovodnicima, solarnoj energiji, magnetnim materijalima i drugim oblastima.
Ukratko, reakcijsko sinterovanje silicijum karbida je važna metoda za pripremu visokokvalitetnih keramičkih materijala. Proizvodni proces zahtijeva finu kontrolu svake karike kako bi se dobili visokokvalitetni silicijum karbidni materijali. Reakcijski sinterovani silicijum karbidni materijali imaju odlična mehanička svojstva, otpornost na koroziju i visoke temperature, te imaju široke mogućnosti primjene u raznim industrijskim i naučnim oblastima.
Vrijeme objave: 21. jul 2023.