Sinterizazione di reazione
A sinterizazione di reazioneceramica di carburu di siliciuU prucessu di pruduzzione include a cumpattazione ceramica, a cumpattazione di l'agente d'infiltrazione di flussu di sinterizazione, a preparazione di u pruduttu ceramicu di sinterizazione di reazione, a preparazione di a ceramica di legnu di carburo di siliciu è altre tappe.
Ugello di carburo di siliciu per sinterizzazione di reazione
Prima, 80-90% di polvere ceramica (cumposta da una o duie polveri dipolvere di carburo di siliciuè polvere di carburo di boru), 3-15% di polvere di fonte di carbone (cumposta da unu o dui di neru di carbone è resina fenolica) è 5-15% di agente di stampaggio (resina fenolica, polietilenglicole, idrossimetilcellulosa o paraffina) sò mischiati uniformemente cù un mulinu à palle per ottene una polvere mista, chì hè asciugata à spruzzo è granulata, è poi pressata in un stampu per ottene un compactu ceramicu cù varie forme specifiche.
Sicundamente, 60-80% di polvere di siliciu, 3-10% di polvere di carburu di siliciu è 37-10% di polvere di nitruru di boru sò mischiati uniformemente, è pressati in un stampu per ottene un agente compactu di infiltrazione di flussu di sinterizzazione.
U compactu ceramicu è u compactu infiltrante sinterizatu sò tandu impilati inseme, è a temperatura hè elevata à 1450-1750 ℃ in un fornu à vuoto cù un gradu di vuoto micca menu di 5 × 10-1 Pa per a sinterizazione è a preservazione di u calore per 1-3 ore per ottene un pruduttu ceramicu sinterizatu per reazione. U residuu infiltrante nantu à a superficia di a ceramica sinterizzata hè eliminatu per picchiettamentu per ottene una lamina ceramica densa, è a forma originale di u compactu hè mantenuta.
Infine, u prucessu di sinterizazione per reazione hè aduttatu, vale à dì, u siliciu liquidu o a lega di siliciu cù attività di reazione à alta temperatura s'infiltra in u grezzu ceramicu porosu chì cuntene carbone sottu l'azione di a forza capillare, è reagisce cù u carbone in questu per furmà carburu di siliciu, chì si espanderà in vulume, è i pori rimanenti sò pieni di siliciu elementale. U grezzu ceramicu porosu pò esse carbone puru o materiale cumpostu à basa di carburu di siliciu/carboniu. U primu hè ottenutu per polimerizazione catalitica è pirolisia di una resina organica, un formatore di pori è un solvente. U secondu hè ottenutu pirolisia di particelle di carburu di siliciu/materiali cumposti à basa di resina per ottene materiali cumposti à basa di carburu di siliciu/carboniu, o aduprendu α-SiC è polvere di carbone cum'è materiali di partenza è aduprendu un prucessu di pressatura o di stampaggio à iniezione per ottene u materiale cumpostu.
Sinterizazione senza pressione
U prucessu di sinterizazione senza pressione di u carburu di siliciu pò esse divisu in sinterizazione in fase solida è sinterizazione in fase liquida. In l'ultimi anni, a ricerca nantu àceramica di carburo di siliciuIn casa è à l'esteru s'hè cuncentratu principalmente nantu à a sinterizazione in fase liquida. U prucessu di preparazione di a ceramica hè: fresatura à palle di materiale mistu -> granulazione à spruzzu -> pressatura à seccu -> solidificazione di u corpu verde -> sinterizazione sottu vuoto.
Prudutti di carburo di siliciu sinterizatu senza pressione
Aghjunghjite 96-99 parti di polvere ultrafina di carburo di siliciu (50-500nm), 1-2 parti di polvere ultrafina di carburo di boro (50-500nm), 0,2-1 parti di nano-boruro di titanio (30-80nm), 10-20 parti di resina fenolica solubile in acqua è 0,1-0,5 parti di disperdente ad alta efficienza à u mulinu à palle per a macinazione à palle è a miscelazione per 24 ore, è mette a sospensione mischiata in un barile di miscelazione per mischjà per 2 ore per rimuovere e bolle in a sospensione.
A mistura sopra hè spruzzata in a torre di granulazione, è a polvere di granulazione cù una bona morfologia di particelle, una bona fluidità, una stretta gamma di distribuzione di particelle è un'umidità moderata hè ottenuta cuntrullendu a pressione di spruzzatura, a temperatura di entrata di l'aria, a temperatura di uscita di l'aria è a dimensione di e particelle di u fogliu di spruzzatura. A cunversione di frequenza centrifuga hè 26-32, a temperatura di entrata di l'aria hè 250-280 ℃, a temperatura di uscita di l'aria hè 100-120 ℃, è a pressione di entrata di a sospensione hè 40-60.
A polvere di granulazione sopra hè posta in un stampu di carburo cementatu per pressallu per ottene un corpu verde. U metudu di pressatura hè a pressione bidirezionale, è u tunnellaggiu di pressione di a macchina utensile hè di 150-200 tunnellate.
U corpu verde pressatu hè piazzatu in un fornu di asciugatura per l'asciugatura è a stagionatura per ottene un corpu verde cù una bona resistenza di u corpu verde.
U corpu verde guaritu sopra hè piazzatu in uncrogiolu di grafiteè disposti strettamente è ordinatamente, è dopu u crogiolu di grafite cù u corpu verde hè piazzatu in un fornu di sinterizazione à vuoto à alta temperatura per a cottura. A temperatura di cottura hè 2200-2250 ℃, è u tempu d'isolamentu hè di 1-2 ore. Infine, si ottenenu ceramiche di carburo di siliciu sinterizzate senza pressione ad alte prestazioni.
Sinterizazione in fase solida
U prucessu di sinterizazione senza pressione di u carburu di siliciu pò esse divisu in sinterizazione in fase solida è sinterizazione in fase liquida. A sinterizazione in fase liquida richiede l'aghjunta di additivi di sinterizazione, cum'è additivi binari è ternari Y2O3, per fà chì u SiC è i so materiali cumposti presentinu a sinterizazione in fase liquida è ottenganu una densificazione à una temperatura più bassa. U metudu di preparazione di a ceramica di carburu di siliciu sinterizzata in fase solida include a miscelazione di materie prime, a granulazione à spruzzu, u stampaggio è a sinterizazione sottu vuoto. U prucessu di pruduzzione specificu hè u seguente:
70-90% di carburo di siliciu α submicron (200-500 nm), 0,1-5% di carburo di boru, 4-20% di resina è 5-20% di legante organicu sò posti in un miscelatore è aghjunti cù acqua pura per una miscelazione umida. Dopu à 6-48 ore, a pasta mischiata hè passata per un setaccio di maglia 60-120;
A pasta stacciata hè granulata à spruzzu attraversu una torre di granulazione à spruzzu. A temperatura d'entrata di a torre di granulazione à spruzzu hè 180-260 ℃, è a temperatura di uscita hè 60-120 ℃; a densità di massa di u materiale granulatu hè 0,85-0,92 g / cm3, a fluidità hè 8-11 s / 30 g; u materiale granulatu hè stacciatu attraversu un setacciu di maglia 60-120 per un usu dopu;
Selezziunate un stampu secondu a forma di u pruduttu desiderata, caricate u materiale granulatu in a cavità di u stampu, è eseguite un stampaggio à compressione à temperatura ambiente à una pressione di 50-200 MPa per ottene un corpu verde; o piazzate u corpu verde dopu u stampaggio à compressione in un dispositivu di pressatura isostatica, eseguite una pressatura isostatica à una pressione di 200-300 MPa, è ottenete un corpu verde dopu a pressatura secundaria;
Mette u corpu verde preparatu in i passi sopra in un fornu di sinterizazione à vuoto per a sinterizazione, è quellu qualificatu hè a ceramica antiproiettile di carburo di siliciu finita; in u prucessu di sinterizazione sopra, prima evacuate u fornu di sinterizazione, è quandu u gradu di vuoto righjunghji 3-5 × 10-2 Dopu Pa, u gas inerte hè passatu in u fornu di sinterizazione à pressione nurmale è poi riscaldatu. A relazione trà a temperatura di riscaldamentu è u tempu hè: temperatura ambiente à 800 ℃, 5-8 ore, conservazione di calore per 0,5-1 ora, da 800 ℃ à 2000-2300 ℃, 6-9 ore, conservazione di calore per 1 à 2 ore, è poi raffreddato cù u fornu è calato à temperatura ambiente.
Microstruttura è limite di granu di carburo di siliciu sinterizatu à pressione nurmale
In breve, e ceramiche fabbricate da u prucessu di sinterizazione à pressione calda anu prestazioni megliu, ma u costu di pruduzzione hè ancu assai aumentatu; e ceramiche preparate da a sinterizazione senza pressione anu esigenze di materie prime più elevate, alta temperatura di sinterizazione, grandi cambiamenti di dimensione di u produttu, prucessu cumplessu è basse prestazioni; i prudutti ceramici prudutti da u prucessu di sinterizazione per reazione anu alta densità, bone prestazioni antibalistiche è un costu di preparazione relativamente bassu. Diversi prucessi di preparazione di sinterizazione di ceramica di carburo di siliciu anu i so vantaghji è svantaghji, è ancu i scenarii d'applicazione saranu diversi. Hè a megliu pulitica di sceglie u metudu di preparazione ghjustu secondu u pruduttu è truvà un equilibriu trà bassu costu è alte prestazioni.
Data di publicazione: 29 d'ottobre di u 2024