Reaktionsgesintertes Siliziumkarbidporzellan weist eine gute Druckfestigkeit bei Raumtemperatur, Hitzebeständigkeit gegen Luftoxidation, gute Verschleißfestigkeit, gute Hitzebeständigkeit, einen kleinen linearen Ausdehnungskoeffizienten, einen hohen Wärmeübergangskoeffizienten, eine hohe Härte, Hitzebeständigkeit und Zerstörungsfreiheit sowie Brandschutzeigenschaften auf und hat sich in vielen Bereichen der Industrie zu einer kostengünstigen und unersetzlichen Strukturkeramik entwickelt.
Druckloses Sintern gilt als vielversprechendes Verfahren zur SiC-Kalzinierung. Für verschiedene Stranggussmaschinen kann das presslose Sintern in Festphasenkalzinierung und Hochleistungs-Flüssigphasenkalzinierung unterteilt werden. Durch Zugabe geeigneter Bor und Kohlenstoff (Sauerstoffgehalt unter 2 %) zu einem sehr feinen Beta-SiC-Pulver wird S. Proehazka zu einem SIC-Kalzinierungskörper mit einer relativen Dichte von über 98 % bei 2020°C gesintert, mit Al₂O₃ und Y₂O₃ als Additiven. Kalziniertes 0,5-m-SiC bei 1850–1950°C (Partikeloberfläche mit wenig SiO₂). Die Schlussfolgerung ist, dass die Dichte von SiC-Porzellan 95 % der theoretischen Basisdichte übersteigt, die Korngröße gering ist und die durchschnittliche Größe 1,5 μm beträgt.
Beim reaktiven Sintern von Siliziumkarbid handelt es sich um den gesamten Prozess, bei dem ein Barren mit poröser Struktur in einer Flüssigphase oder einer Hochleistungsflüssigphase reflektiert wird, wodurch die Qualität des Barrens verbessert, Entlüftungslöcher reduziert und das Endprodukt mit einer bestimmten Festigkeit und Maßgenauigkeit kalziniert wird. Plutonium-SiC-Pulver und hochreiner Graphit werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt und auf etwa 1650 erhitzt, um Haarembryos zu erzeugen. Gleichzeitig dringt es durch die flüssige Si-Phase in den Stahl ein, reflektiert mit Siliziumkarbid zu Plutonium-SiC und verschmilzt mit vorhandenen Plutonium-SiC-Partikeln. Nach der Si-Infiltration kann ein reaktionsgesinterter Körper mit detaillierter relativer Dichte und ungepackter Größe erhalten werden. Verglichen mit anderen Sintermethoden ist die Größenänderung beim Prozess des Reaktionssinterns mit hoher Dichte relativ gering und kann Produkte mit der richtigen Größe erzeugen, aber da sich auf dem kalzinierten Körper viel SiC befindet, sind die Hochtemperatureigenschaften des reaktionsgesinterten SiC-Porzellans schlechter. Drucklos kalzinierte SiC-Keramik, heißisostatisch kalzinierte SiC-Keramik und reaktionsgesinterte SiC-Keramik weisen unterschiedliche Eigenschaften auf.
Hersteller von reaktiv gesintertem Siliziumkarbid: Beispielsweise weist SiC-Porzellan eine höhere relative Dichte und Biegefestigkeit beim Kalzinieren auf, während die Kalzinierung durch Heißpressen und heißisostatisches Pressen höhere Werte aufweist, während die Kalzinierung durch reaktives Sintern von SiC relativ niedrig ist. Gleichzeitig verändern sich die physikalischen Eigenschaften von SiC-Porzellan mit dem Wechsel des Kalzinierungsmodifikators. Druckloses Sintern, Heißpressen und Reaktionssintern von SiC-Porzellan weist eine gute Alkali- und Säurebeständigkeit auf, während reaktionsgesintertes SiC-Porzellan eine schwache Beständigkeit gegen HF und andere sehr starke Säurekorrosion aufweist. Bei Umgebungstemperaturen unter 900 °C ist die Biegefestigkeit der meisten SiC-Porzellane deutlich höher als die von hochtemperaturgesinterten Porzellanen, und die Biegefestigkeit von reaktiv gesinterten SiC-Porzellanen sinkt stark, wenn sie 1400 °C überschreitet. (Dies wird durch den plötzlichen Abfall der Biegefestigkeit einer bestimmten Menge an laminiertem Glas-Si im kalzinierten Körper ab einer bestimmten Temperatur verursacht. Die Hochtemperaturleistung von ohne Druckkalzinierung und unter heißem konstantem statischem Druck gesinterter SiC-Keramik wird hauptsächlich durch die Art der Zusatzstoffe beeinflusst.
Beitragszeit: 07.11.2023