Reaktiosintrattu piikarbidi on tärkeä korkean lämpötilan materiaali, jolla on korkea lujuus, korkea kovuus, korkea kulutuskestävyys, korkea korroosionkestävyys ja korkea hapettumisenkestävyys sekä muita erinomaisia ominaisuuksia. Sitä käytetään laajalti koneissa, ilmailu- ja avaruusteollisuudessa, kemianteollisuudessa, energiateollisuudessa ja muilla aloilla.
1. Raaka-aineiden valmistelu
Reaktiivisen sintrauksen piikarbidin raaka-aineet ovat pääasiassa hiiltä ja piijauhetta, joista hiiltä voidaan käyttää erilaisten hiiltä sisältävien aineiden, kuten hiilikoksin, grafiitin, hiilen jne. valmistuksessa. Piijauhe valitaan yleensä hiukkaskooltaan 1-5 μm ja on erittäin puhdasta piijauhetta. Ensin hiili ja piijauhe sekoitetaan tietyssä suhteessa, lisätään sopiva määrä sideainetta ja virtausainetta ja sekoitetaan tasaisesti. Seos laitetaan sitten kuulamyllyyn jauhamista varten tasaiseksi sekoitukseksi ja jauhamista varten, kunnes hiukkaskoko on alle 1 μm.
2. Muovausprosessi
Muovausprosessi on yksi piikarbidin valmistuksen keskeisistä vaiheista. Yleisesti käytettyjä muovausprosesseja ovat puristusmuovaus, injektointimuovaus ja staattinen muovaus. Puristusmuovaus tarkoittaa, että seos kaadetaan muottiin ja muovataan mekaanisella paineella. Injektointimuovaus tarkoittaa seoksen sekoittamista veden tai orgaanisen liuottimen kanssa, sen ruiskuttamista muottiin ruiskulla tyhjiöolosuhteissa ja valmiin tuotteen muovausta seisottamisen jälkeen. Staattinen painemuovaus tarkoittaa seoksen lisäämistä muottiin tyhjiön tai ilmakehän suojassa staattisen paineen muovauksessa, yleensä 20-30 MPa:n paineessa.
3. Sintrausprosessi
Sintraus on keskeinen vaihe reaktiosintratun piikarbidin valmistusprosessissa. Sintrauslämpötila, sintrausaika, sintrausatmosfääri ja muut tekijät vaikuttavat reaktiosintratun piikarbidin suorituskykyyn. Yleensä reaktiivisesti sintratun piikarbidin sintrauslämpötila on 2000–2400 ℃, sintrausaika on yleensä 1–3 tuntia ja sintrausatmosfääri on yleensä inertti, kuten argon, typpi jne. Sintrauksen aikana seos käy läpi kemiallisen reaktion muodostaen piikarbidikiteitä. Samanaikaisesti hiili reagoi myös ilmakehän kaasujen kanssa muodostaen kaasuja, kuten CO:ta ja CO2:ta, jotka vaikuttavat piikarbidin tiheyteen ja ominaisuuksiin. Siksi sopivan sintrausatmosfäärin ja sintrausajan ylläpitäminen on erittäin tärkeää reaktiosintratun piikarbidin valmistuksessa.
4. Jälkikäsittelyprosessi
Reaktiosintrattu piikarbidi vaatii valmistuksen jälkeen jälkikäsittelyprosessin. Yleisiä jälkikäsittelyprosesseja ovat koneistus, hionta, kiillotus, hapetus ja niin edelleen. Nämä prosessit on suunniteltu parantamaan reaktiosintratun piikarbidin tarkkuutta ja pinnanlaatua. Näistä hionta- ja kiillotusprosessi on yleinen käsittelymenetelmä, joka voi parantaa piikarbidipinnan viimeistelyä ja tasaisuutta. Hapetusprosessi voi muodostaa oksidikerroksen, joka parantaa reaktiosintratun piikarbidin hapettumiskestävyyttä ja kemiallista stabiilisuutta.
Lyhyesti sanottuna reaktiivisen sintrauksen avulla valmistettavan piikarbidin valmistus on monimutkainen prosessi, jossa on hallittava useita teknologioita ja prosesseja, mukaan lukien raaka-aineiden valmistelu, muovausprosessi, sintrausprosessi ja jälkikäsittelyprosessi. Vain hallitsemalla nämä teknologiat ja prosessit kokonaisvaltaisesti voidaan tuottaa korkealaatuisia reaktiosintrattuja piikarbidimateriaaleja erilaisten sovellusalueiden tarpeisiin.
Julkaisun aika: 06.07.2023