Reakcia sintrado
La reakcia sintradoceramika silicia karbidoLa produktada procezo inkluzivas ceramikan kompaktigon, sintezan fluan enfiltriĝan agenton kompaktigon, reakcian sintezan ceramikan produktopreparadon, silician karbidan lignoceramikajn preparadojn kaj aliajn paŝojn.
Reakcia sintrado de siliciokarbida ajuto
Unue, 80-90% de ceramika pulvoro (konsistita el unu aŭ du pulvoroj desilicia karbida pulvorokaj bora karbida pulvoro), 3-15% da karbonfonta pulvoro (konsistanta el unu aŭ du el karbonnigro kaj fenola rezino) kaj 5-15% da muldilo (fenola rezino, polietilen-glikolo, hidroksimetilcelulozo aŭ parafino) estas miksitaj egale per pilmuelilo por akiri miksitan pulvoron, kiu estas ŝprucsekigita kaj granuligita, kaj poste premita en muldilo por akiri ceramikan kompaktaĵon kun diversaj specifaj formoj.
Due, 60-80% silicia pulvoro, 3-10% silicia karbida pulvoro kaj 37-10% bornitrida pulvoro estas miksitaj egale, kaj premataj en muldilo por akiri kompaktan miksaĵon de sinteriga flua enfiltriĝa agento.
La ceramika kompaktaĵo kaj la sinterita infiltraĵa kompaktaĵo estas poste stakigitaj kune, kaj la temperaturo estas levita ĝis 1450-1750℃ en vakua forno kun vakua grado de ne malpli ol 5×10⁻¹ Pa por sintrado kaj varmokonservado dum 1-3 horoj por akiri reakcian sinteritan ceramikan produkton. La infiltraĵa restaĵo sur la surfaco de la sinterita ceramiko estas forigita per frapetado por akiri densan ceramikan tavolon, kaj la originala formo de la kompaktaĵo estas konservita.
Fine, la reakcia sintrada procezo estas uzata, tio estas, likva silicio aŭ silicia alojo kun reakcia aktiveco je alta temperaturo enfiltriĝas en la poran ceramikan krudmaterialon enhavantan karbonon sub la ago de kapilara forto, kaj reagas kun la karbono en ĝi por formi silician karbidon, kiu disetendiĝos laŭ volumeno, kaj la ceteraj poroj pleniĝos per elementa silicio. La pora ceramika krudmaterialo povas esti pura karbono aŭ silicia karbido/karbon-bazita kompozita materialo. La unua estas akirita per kataliza hardado kaj pirolizo de organika rezino, porformilo kaj solvilo. La dua estas akirita per pirolizo de siliciaj karbidaj partikloj/rezin-bazitaj kompozitaj materialoj por akiri silician karbidon/karbon-bazitajn kompozitajn materialojn, aŭ per uzado de α-SiC kaj karbonpulvoro kiel startmaterialoj kaj per premado aŭ injekta fandada procezo por akiri la kompozitan materialon.
Senprema sintrado
La senprema sintrada procezo de silicia karbido povas esti dividita en solidfazan sintradon kaj likvafazan sintradon. En la lastaj jaroj, la esplorado prisiliciokarbida ceramikaĵohejme kaj eksterlande ĉefe fokusiĝis al likvafaza sintrado. La ceramika preparprocezo estas: miksmateriala pilmuelado -> ŝprucgranulado -> seka premado -> verdakorpa solidigo -> vakua sintrado.
Senpremaj sinteritaj siliciokarbidaj produktoj
Aldonu 96-99 partojn da ultrafajna pulvoro de siliciokarbido (50-500nm), 1-2 partojn da ultrafajna pulvoro de borkarbido (50-500nm), 0,2-1 partojn da nano-titania borido (30-80nm), 10-20 partojn da akvosolvebla fenola rezino, kaj 0,1-0,5 partojn da alt-efika dispersilo al la pilmuelilo por pilmuelado kaj miksado dum 24 horoj, kaj metu la miksitan suspensiaĵon en miksujon por kirlado dum 2 horoj por forigi vezikojn en la suspensiaĵo.
La supre menciita miksaĵo estas ŝprucita en la granuligan turon, kaj la granula pulvoro kun bona partikla morfologio, bona fluideco, mallarĝa partikla distribua gamo kaj modera humideco estas akirita per kontrolado de la ŝprucpremo, aerenira temperaturo, aerelira temperaturo kaj partikla grandeco de la ŝpructavolo. La centrifuga frekvenckonverto estas 26-32, la aerenira temperaturo estas 250-280℃, la aerelira temperaturo estas 100-120℃, kaj la enira premo de la suspensiaĵo estas 40-60.
La supre menciita granula pulvoro estas metita en cementitan karbidan muldilon por premado por akiri verdan korpon. La prema metodo estas dudirekta premo, kaj la maŝinila prema tunaro estas 150-200 tunoj.
La premita verda korpo estas metita en sekigfornon por sekigado kaj hardado por akiri verdan korpon kun bona verda korpoforto.
La supre kuracita verda korpo estas metita engrafita krisolokaj aranĝitaj dense kaj ordeme, kaj poste la grafita krisolo kun la verda korpo estas metita en alttemperaturan vakuan sinteran fornon por bakado. La bakadotemperaturo estas 2200-2250℃, kaj la izoladotempo estas 1-2 horoj. Fine, alt-efikecaj senpremaj sinteritaj siliciaj karbidaj ceramikaĵoj estas akiritaj.
Solid-faza sintrado
La senprema sintrada procezo de silicia karbido povas esti dividita en solidfazan sintradon kaj likvafazan sintradon. Likvafaza sintrado postulas la aldonon de sintradaj aldonaĵoj, kiel ekzemple Y2O3 binaraj kaj ternaraj aldonaĵoj, por ke SiC kaj ĝiaj kompozitaj materialoj prezentu likvafazan sintradon kaj atingu densiĝon je pli malalta temperaturo. La preparmetodo de solidfaze sinterigitaj siliciaj karbidaj ceramikaĵoj inkluzivas miksadon de krudmaterialoj, ŝprucgranuladon, muldadon kaj vakuan sintradon. La specifa produktada procezo estas jena:
70-90% da submikrona α silicia karbido (200-500nm), 0,1-5% da bora karbido, 4-20% da rezino, kaj 5-20% da organika ligilo estas metitaj en miksilon kaj aldonitaj kun pura akvo por malseka miksado. Post 6-48 horoj, la miksita suspensiaĵo estas pasigita tra 60-120-maŝa kribrilo;
La kribrita suspensiaĵo estas ŝprucgranulita tra ŝprucgranuliga turo. La enira temperaturo de la ŝprucgranuliga turo estas 180-260℃, kaj la elira temperaturo estas 60-120℃; la denseco de la granulita materialo estas 0,85-0,92g/cm3, la fluideco estas 8-11s/30g; la granulita materialo estas kribrita tra 60-120-maŝa kribrilo por posta uzo;
Elektu muldilon laŭ la dezirata formo de la produkto, ŝarĝu la granulan materialon en la muldilan kavaĵon, kaj faru ĉambratemperaturan kunpreman muldadon je premo de 50-200MPa por akiri verdan korpon; aŭ metu la verdan korpon post kunprema muldado en izostatikan premaparaton, faru izostatikan premadon je premo de 200-300MPa, kaj ricevu verdan korpon post dua premado;
Metu la verdan korpon preparitan laŭ la supre menciitaj paŝoj en vakuan sinteran fornon por sinterizado, kaj la kvalifikita estas la preta silicia karbida kuglorezista ceramiko; en la supre menciita sinteriga procezo, unue malplenigu la sinteran fornon, kaj kiam la vakua grado atingas 3-5×10-2 Post Pa, la inerta gaso estas pasigita en la sinteran fornon al normala premo kaj poste varmigita. La rilato inter varmigtemperaturo kaj tempo estas: ĉambra temperaturo ĝis 800℃, 5-8 horoj, varmokonservado dum 0.5-1 horo, de 800℃ ĝis 2000-2300℃, 6-9 horoj, varmokonservado dum 1 ĝis 2 horoj, kaj poste malvarmigu en la forno kaj malaltigu ĝin al ĉambra temperaturo.
Mikrostrukturo kaj grenlimo de siliciokarbido sinterita ĉe normala premo
Mallonge, ceramikaĵoj fabrikitaj per varma premado kaj sintrado havas pli bonan rendimenton, sed la produktokosto ankaŭ multe pliiĝas; ceramikaĵoj preparitaj per senprema sintrado havas pli altajn krudmaterialajn postulojn, altan sintradotemperaturon, grandajn ŝanĝojn en produktograndeco, kompleksan procezon kaj malaltan rendimenton; ceramikaj produktoj produktitaj per reakcia sintrado havas altan densecon, bonan kontraŭbalisman rendimenton kaj relative malaltajn preparkostojn. Diversaj sintrado-preparaj procezoj de silicia karbida ceramikaĵo havas siajn proprajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn, kaj la aplikaj scenaroj ankaŭ estos malsamaj. Estas la plej bona politiko elekti la ĝustan preparan metodon laŭ la produkto kaj trovi ekvilibron inter malalta kosto kaj alta rendimento.
Afiŝtempo: 29-a de oktobro 2024