Reakční slinutý karbid křemíku je důležitý vysokoteplotní materiál s vysokou pevností, vysokou tvrdostí, vysokou odolností proti opotřebení, vysokou odolností proti korozi a vysokou oxidační odolností a dalšími vynikajícími vlastnostmi, který se široce používá ve strojírenství, leteckém průmyslu, chemickém průmyslu, energetice a dalších oblastech.
1. Příprava surovin
Suroviny pro reaktivní slinování karbidu křemíku sestávají převážně z uhlíkového a křemíkového prášku. Uhlík lze použít v různých látkách obsahujících uhlík, jako je uhelný koks, grafit, dřevěné uhlí atd. Křemíkový prášek se obvykle vybírá jako vysoce čistý křemíkový prášek s velikostí částic 1-5 μm. Nejprve se uhlíkový a křemíkový prášek smíchají v určitém poměru, přidá se vhodné množství pojiva a prostředku pro úpravu toku a rovnoměrně se promíchá. Směs se poté vloží do kulového mlýna pro další rovnoměrné mletí a mletí, dokud velikost částic nedosáhne menší než 1 μm.
2. Proces lisování
Proces lisování je jedním z klíčových kroků při výrobě karbidu křemíku. Mezi běžně používané procesy lisování patří lisování lisováním, lisování injektáží a statické lisování. Lisování lisováním znamená, že se směs vloží do formy a tvaruje se mechanickým tlakem. Injektáž lisováním se rozumí smíchání směsi s vodou nebo organickým rozpouštědlem, její vstřikování do formy pomocí stříkačky za vakua a tvarování hotového výrobku po stání. Lisování statickým tlakem se vztahuje k vložení směsi do formy pod ochranou vakua nebo atmosféry pro statické lisování, obvykle při tlaku 20-30 MPa.
3. Proces spékání
Slinování je klíčovým krokem ve výrobním procesu reaktivně slinutého karbidu křemíku. Teplota slinování, doba slinování, spékací atmosféra a další faktory ovlivňují výkon reaktivně slinovaného karbidu křemíku. Teplota slinování reaktivně slinovaného karbidu křemíku se obvykle pohybuje mezi 2000 a 2400 °C, doba slinování je obvykle 1–3 hodiny a spékací atmosféra je obvykle inertní, jako je argon, dusík atd. Během slinování směs podléhá chemické reakci za vzniku krystalů karbidu křemíku. Současně uhlík reaguje s plyny v atmosféře za vzniku plynů, jako je CO a CO2, které ovlivňují hustotu a vlastnosti karbidu křemíku. Proto je pro výrobu reaktivně slinutého karbidu křemíku velmi důležité udržovat vhodnou slinovací atmosféru a dobu slinování.
4. Proces následné úpravy
Reakční slinutý karbid křemíku vyžaduje po výrobě proces následné úpravy. Mezi běžné procesy následné úpravy patří obrábění, broušení, leštění, oxidace atd. Tyto procesy jsou navrženy tak, aby zlepšily přesnost a kvalitu povrchu reakční slinutého karbidu křemíku. Mezi nimi je proces broušení a leštění běžnou metodou zpracování, která může zlepšit povrchovou úpravu a rovinnost karbidu křemíku. Oxidační proces může vytvořit oxidovou vrstvu, která zvyšuje odolnost proti oxidaci a chemickou stabilitu reakční slinutého karbidu křemíku.
Stručně řečeno, výroba karbidu křemíku reaktivním slinováním je složitý proces, který vyžaduje zvládnutí řady technologií a procesů, včetně přípravy surovin, procesu lisování, procesu spékání a procesu následné úpravy. Pouze komplexním zvládnutím těchto technologií a procesů lze vyrobit vysoce kvalitní reaktivně slinuté materiály z karbidu křemíku, které splňují potřeby různých aplikačních oblastí.
Čas zveřejnění: 6. července 2023