Reaktsioonpaagutatud ränikarbiid on oluline kõrgtemperatuuriline materjal, millel on kõrge tugevus, kõrge kõvadus, kõrge kulumiskindlus, kõrge korrosioonikindlus ja kõrge oksüdatsioonikindlus ning muud suurepärased omadused, mida kasutatakse laialdaselt masinate, lennunduse, keemiatööstuse, energeetika ja muudes valdkondades.
1. Tooraine ettevalmistamine
Reaktiivse paagutamisega ränikarbiidi tooraineks on peamiselt süsinik ja ränipulber, millest süsinikku saab kasutada mitmesuguste süsinikku sisaldavate ainete, näiteks kivisöekoksi, grafiidi, süsi jms puhul. Ränipulber valitakse tavaliselt osakeste suurusega 1–5 μm ja on kõrge puhtusastmega ränipulber. Esiteks segatakse süsinik ja ränipulber teatud vahekorras, lisatakse sobiv kogus sideainet ja voolavust parandavat ainet ning segatakse ühtlaselt. Seejärel pannakse segu kuulveskisse, kus jahvatatakse kuulveskis edasiseks ühtlaseks segamiseks ja jahvatamiseks, kuni osakeste suurus on alla 1 μm.
2. Vormimisprotsess
Vormimisprotsess on ränikarbiidi tootmise üks võtmeetappe. Tavaliselt kasutatakse pressvormimist, tsementvormimist ja staatilist vormimist. Pressvormimine tähendab, et segu valatakse vormi ja vormitakse mehaanilise rõhu abil. Tsementvormimine viitab segu segamisele vee või orgaanilise lahustiga, selle süstimisele vormi süstla abil vaakumtingimustes ja valmistoote vormimisele pärast seismist. Staatiline rõhkvormimine viitab segu valamisele vormi vaakumi või atmosfääri kaitse all staatilise rõhu vormimiseks, tavaliselt rõhul 20–30 MPa.
3. Paagutamisprotsess
Paagutamine on reaktsioonpaagutatud ränikarbiidi tootmisprotsessi võtmeetapp. Paagutamistemperatuur, paagutamisaeg, paagutamisatmosfäär ja muud tegurid mõjutavad reaktsioonpaagutatud ränikarbiidi toimivust. Üldiselt on reaktiivse paagutatud ränikarbiidi paagutamistemperatuur vahemikus 2000–2400 ℃, paagutamisaeg on tavaliselt 1–3 tundi ja paagutamisatmosfäär on tavaliselt inertne, näiteks argoon, lämmastik jne. Paagutamise ajal toimub segus keemiline reaktsioon, mille käigus moodustuvad ränikarbiidi kristallid. Samal ajal reageerib süsinik atmosfääris olevate gaasidega, moodustades gaase nagu CO ja CO2, mis mõjutavad ränikarbiidi tihedust ja omadusi. Seetõttu on sobiva paagutamisatmosfääri ja paagutamisaja säilitamine reaktsioonpaagutatud ränikarbiidi tootmisel väga oluline.
4. Järeltöötlusprotsess
Reaktsioonpaagutatud ränikarbiid vajab pärast tootmist järeltöötlust. Levinud järeltöötlusprotsessid on mehaaniline töötlemine, lihvimine, poleerimine, oksüdeerimine jne. Need protsessid on loodud reaktsioonipaagutatud ränikarbiidi täpsuse ja pinnakvaliteedi parandamiseks. Nende hulgas on lihvimis- ja poleerimisprotsess tavaline töötlemismeetod, mis võib parandada ränikarbiidi pinna viimistlust ja tasasust. Oksüdeerimisprotsess võib moodustada oksiidikihi, mis suurendab reaktsioonipaagutatud ränikarbiidi oksüdatsioonikindlust ja keemilist stabiilsust.
Lühidalt öeldes on reaktiivpaagutamisega ränikarbiidi tootmine keeruline protsess, mis nõuab mitmesuguste tehnoloogiate ja protsesside valdamist, sealhulgas tooraine ettevalmistamine, vormimisprotsess, paagutamisprotsess ja järeltöötlusprotsess. Ainult nende tehnoloogiate ja protsesside põhjaliku valdamise abil on võimalik toota kvaliteetseid reaktsioonipaagutatud ränikarbiidi materjale, mis vastavad erinevate rakendusvaldkondade vajadustele.
Postituse aeg: 06.07.2023