El carbur de silici sinteritzat per reacció és un material important per a altes temperatures, amb alta resistència, alta duresa, alta resistència al desgast, alta resistència a la corrosió i alta resistència a l'oxidació i altres propietats excel·lents, i s'utilitza àmpliament en maquinària, aeroespacial, indústria química, energia i altres camps.
1. Preparació de la matèria primera
La preparació de matèries primeres de carbur de silici per a la sinterització reactiva són principalment carboni i pols de silici, dels quals es pot utilitzar carboni en una varietat de substàncies que contenen carboni, com ara coc de carbó, grafit, carbó vegetal, etc. Normalment es selecciona pols de silici amb una mida de partícula de pols de silici d'alta puresa d'1-5 μm. Primer, es barregen carboni i pols de silici en una determinada proporció, s'afegeix una quantitat adequada d'aglutinant i agent de flux i es remena uniformement. A continuació, es posa la barreja en un molí de boles per a la mòlta de boles per aconseguir una barreja i mòlta uniformes fins que la mida de partícula sigui inferior a 1 μm.
2. Procés de modelat
El procés d'emmotllament és un dels passos clau en la fabricació de carbur de silici. Els processos d'emmotllament més utilitzats són l'emmotllament per premsat, l'emmotllament per injecció i l'emmotllament estàtic. La conformació per premsat significa que la barreja es col·loca al motlle i es forma mitjançant pressió mecànica. L'emmotllament per injecció es refereix a barrejar la barreja amb aigua o dissolvent orgànic, injectar-la al motlle a través d'una xeringa en condicions de buit i formar el producte acabat després del repòs. L'emmotllament per pressió estàtica es refereix a la barreja al motlle, sota la protecció del buit o l'atmosfera per a l'emmotllament per pressió estàtica, generalment a una pressió de 20-30 MPa.
3. Procés de sinterització
La sinterització és un pas clau en el procés de fabricació de carbur de silici sinteritzat per reacció. La temperatura de sinterització, el temps de sinterització, l'atmosfera de sinterització i altres factors afectaran el rendiment del carbur de silici sinteritzat per reacció. Generalment, la temperatura de sinterització del carbur de silici de sinterització reactiva és d'entre 2000 i 2400 ℃, el temps de sinterització és generalment d'1 a 3 hores i l'atmosfera de sinterització sol ser inert, com ara argó, nitrogen, etc. Durant la sinterització, la mescla experimentarà una reacció química per formar cristalls de carbur de silici. Al mateix temps, el carboni també reaccionarà amb els gasos de l'atmosfera per produir gasos com el CO i el CO2, cosa que afectarà la densitat i les propietats del carbur de silici. Per tant, mantenir una atmosfera de sinterització i un temps de sinterització adequats és molt important per a la fabricació de carbur de silici sinteritzat per reacció.
4. Procés posttractament
El carbur de silici sinteritzat per reacció requereix un procés de posttractament després de la fabricació. Els processos de posttractament habituals són el mecanitzat, el rectificat, el polit, l'oxidació, etc. Aquests processos estan dissenyats per millorar la precisió i la qualitat superficial del carbur de silici sinteritzat per reacció. Entre ells, el procés de rectificat i polit és un mètode de processament comú, que pot millorar l'acabat i la planitud de la superfície del carbur de silici. El procés d'oxidació pot formar una capa d'òxid per millorar la resistència a l'oxidació i l'estabilitat química del carbur de silici sinteritzat per reacció.
En resum, la fabricació de carbur de silici per sinterització reactiva és un procés complex que requereix dominar diverses tecnologies i processos, com ara la preparació de matèries primeres, el procés de modelat, el procés de sinterització i el procés de posttractament. Només dominant completament aquestes tecnologies i processos es poden produir materials de carbur de silici sinteritzats per reacció d'alta qualitat que satisfacin les necessitats de diversos camps d'aplicació.
Data de publicació: 06-07-2023