Ränikarbiidi reaktsioonpaagutamine on oluline meetod kõrgjõudlusega keraamiliste materjalide tootmiseks. See meetod kasutab süsiniku ja räni allikate kuumtöötlust kõrgel temperatuuril, et panna need reageerima ja moodustama ränikarbiidkeraamikat.
1. Toorainete ettevalmistamine. Reaktsioonpaagutatud ränikarbiidi toorained hõlmavad süsinikuallikat ja räniallikat. Süsinikuallikas on tavaliselt süsinikmust või süsinikku sisaldav polümeer, räniallikas aga pulbriline ränidioksiid. Need toorained tuleb purustada, sõeluda ja segada, et tagada ühtlane osakeste suurus, kontrollides samal ajal ka nende keemilist koostist, et saada kuumtöötluse ajal kvaliteetset ränikarbiidi keraamikat.
2. Vormimine. Valage segatud toormaterjalid vormimisvormi. Vormimismeetodeid on palju, tavaliselt kasutatakse pressvormimist ja survevalu. Pressvormimine on toormaterjali pulbri kokkusurumine rõhu all vormi moodustamiseks, samas kui survevalu puhul segatakse toormaterjal liimiga ja pihustatakse süstla abil vormi. Pärast vormimist on vaja teostada vormist eemaldamise töötlus, et keraamiline toorik vormist eemaldada.
3. Kuumtöötlus. Moodustunud keraamiline keha pannakse paagutamiseks kuumtöötlusahju. Paagutamisprotsess jaguneb kahte etappi: karboniseerimisetapp ja paagutamisetapp. Karboniseerimisetapis kuumutatakse keraamilist keha inertses atmosfääris kõrgele temperatuurile (tavaliselt üle 1600 °C) ja süsinikuallikas reageerib räniallikaga, moodustades ränikarbiidi. Paagutamisetapis tõstetakse temperatuur kõrgemale temperatuurile (tavaliselt üle 1900 °C), mis põhjustab ränikarbiidi osakeste rekristalliseerumist ja tihendumist. Sel viisil paraneb ränikarbiidi keha tihedus veelgi, samal ajal paranevad oluliselt ka kõvadus ja kulumiskindlus.
4. Viimistlemine. Paagutatud keraamiline keha vajab soovitud kuju ja suuruse saavutamiseks viimistlemist. Viimistlusmeetodite hulka kuuluvad lihvimine, lõikamine, puurimine jne. Ränikarbiidimaterjali äärmiselt kõrge kõvaduse tõttu on seda keeruline viimistleda, mis nõuab ülitäpsete lihvimistööriistade ja töötlemisseadmete kasutamist.
Kokkuvõttes hõlmab reaktsioonpaagutatud ränikarbiidi tootmisprotsess tooraine ettevalmistamist, vormimist, kuumtöötlust ja viimistlust. Nende hulgas on kuumtöötlusprotsess, mille kontrollimine on ülioluline kvaliteetsete ränikarbiidimaterjalide saamiseks. Piisava reaktsiooni, täieliku kristalliseerumise ja kõrge tiheduse tagamiseks on vaja kontrollida temperatuuri, atmosfääri, hoidmisaega ja muid kuumtöötluse tegureid.
Reaktsioon-paagutatud ränikarbiidi tootmisprotsessi eeliseks on see, et saab valmistada suure kõvaduse, tugevuse, kulumiskindluse ja kõrge temperatuuri stabiilsusega keraamilisi materjale. Sellel materjalil pole mitte ainult suurepärased mehaanilised omadused, vaid ka suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge temperatuuri stabiilsus. Ränikarbiidi materjale saab kasutada mitmesuguste inseneriosade, mehaaniliste tihendite, kuumtöötlusseadmete, ahjukeraamika jms tootmiseks. Samal ajal saab ränikarbiidi materjale kasutada ka pooljuhtide, päikeseenergia, magnetiliste materjalide ja muudes valdkondades.
Lühidalt öeldes on ränikarbiidi reaktsioonpaagutamine oluline meetod kõrgjõudlusega keraamiliste materjalide valmistamiseks. Tootmisprotsess nõuab iga lüli täpset juhtimist, et saada kvaliteetseid ränikarbiidimaterjale. Reaktsioonpaagutatud ränikarbiidimaterjalidel on suurepärased mehaanilised omadused, korrosioonikindlus ja kõrge temperatuuri taluvus ning laialdased rakendusvõimalused erinevates tööstus- ja teadusvaldkondades.
Postituse aeg: 21. juuli 2023