La porcelaine en carbure de silicium frittée par réaction présente une bonne résistance à la compression à température ambiante, une bonne résistance à l'oxydation à l'air, une bonne résistance à l'usure et à la chaleur, un faible coefficient de dilatation linéaire, un coefficient de transfert thermique élevé, une dureté élevée, une résistance à la chaleur et à la destruction, une résistance au feu et d'autres caractéristiques de haute qualité. Largement utilisée dans les secteurs de l'automobile, de l'automatisation mécanique, de la protection de l'environnement, de l'ingénierie aérospatiale, des dispositifs électroniques de contenu d'information, de l'énergie électrique et d'autres domaines, elle est devenue une céramique structurelle rentable et irremplaçable dans de nombreux secteurs industriels.
Le frittage sans pression est une méthode prometteuse de calcination du SiC. Pour différentes machines de coulée continue, le frittage sans pression peut être divisé en calcination en phase solide et calcination en phase liquide haute performance. En ajoutant des B et C appropriés (teneur en oxygène inférieure à 2 %) à une poudre de SiC bêta très fine, S. Proehazka est fritté en un corps calciné en SiC présentant une densité relative supérieure à 98 % à 2020 °C, avec Al₂O₃ et Y₂O₃ comme additifs. Après calcination de 0,5 m-SiC entre 1850 et 1950 °C (surface des particules avec une faible teneur en SiO₂), on constate que la densité de la porcelaine SiC dépasse 95 % de la densité théorique de base, la granulométrie est petite et la taille moyenne est grande, soit 1,5 μm.
Le frittage réactif du carbure de silicium désigne le processus complet de réflexion de billettes à structure poreuse en phase liquide ou en phase liquide haute performance, améliorant ainsi la qualité de la billette, réduisant les évents et calcinant le produit fini avec une résistance et une précision dimensionnelles optimales. De la poudre de plutonium-silicium et du graphite de haute pureté sont mélangés dans des proportions déterminées et chauffés à environ 1650 °C pour produire un embryon de cheveux. Parallèlement, le carbure de silicium pénètre dans l'acier à travers le silicium liquide, se réfléchit avec le carbure de silicium pour former du plutonium-silicium et fusionne avec les particules de plutonium-silicium existantes. Après infiltration de silicium, un corps fritté réactif présentant une densité relative et une taille non compactées détaillées peut être obtenu. Comparé à d'autres méthodes de frittage, le frittage réactif haute densité entraîne une faible modification de la taille, ce qui permet d'obtenir des pièces de taille correcte. Cependant, la présence de SiC important sur le corps calciné nuit aux caractéristiques à haute température de la porcelaine SiC frittée. Les céramiques SiC calcinées sans pression, les céramiques SiC calcinées isostatiquement à chaud et les céramiques SiC frittées par réaction ont des caractéristiques différentes.
Fabricants de carbure de silicium par frittage réactif : Par exemple, la porcelaine SiC présente une densité relative calcinée et une résistance à la flexion supérieures au frittage par pressage à chaud et à la calcination par pressage isostatique à chaud, tandis que le SiC obtenu par frittage réactif présente une résistance relativement faible. Parallèlement, les propriétés physiques de la porcelaine SiC varient selon le modificateur de calcination. La porcelaine SiC obtenue par frittage sans pression, par pressage à chaud et par frittage réactif présente une bonne résistance aux alcalins et aux acides, tandis que la porcelaine SiC obtenue par frittage réactif présente une faible résistance au HF et à d'autres corrosions acides très fortes. Lorsque la température ambiante est inférieure à 900, la résistance à la flexion de la plupart des porcelaines SiC est nettement supérieure à celle de la porcelaine frittée à haute température, et la résistance à la flexion de la porcelaine SiC frittée réactive chute brusquement lorsqu'elle dépasse 1400. (Ceci est dû à la chute soudaine de la résistance à la flexion d'une certaine quantité de verre feuilleté Si au-delà d'une certaine température dans le corps calciné. Les performances à haute température des céramiques SiC frittées sans calcination sous pression et sous pression statique constante à chaud sont principalement affectées par les types d'additifs.
Date de publication : 19 juin 2023