Reaksjesinterjen
De reaksje sinteringsilisiumkarbid keramykIt produksjeproses omfettet keramyk komprimearjen, sinterflux-infiltraasjemiddel komprimearjen, reaksje-sintering tarieding fan keramykprodukt, silisiumkarbide houtkeramyk tarieding en oare stappen.
Reaksje sintering silisiumkarbid nozzle
Earst, 80-90% fan keramykpoeier (gearstald út ien of twa poeiers fansilisiumkarbidpoeieren boorkarbidpoeier), 3-15% koalstofboarnepoeier (gearstald út ien of twa fan koalstofswart en fenolhars) en 5-15% fan in foarmingsmiddel (fenolhars, polyetyleenglycol, hydroxymethylcellulose of paraffine) wurde lykmatig mingd mei in kûgelmûne om in mingd poeier te krijen, dat sproeidroege en granulearre wurdt, en dan yn in mal parse wurdt om in keramyske kompakt te krijen mei ferskate spesifike foarmen.
Twadder wurde 60-80% silisiumpoeier, 3-10% silisiumkarbidpoeier en 37-10% boornitridepoeier evenredich mingd en yn in mal parse om in kompakte sinterflux-ynfiltraasjemiddel te krijen.
De keramyske kompakt en de sintere ynfiltrant kompakt wurde dan byinoar steapele, en de temperatuer wurdt ferhege nei 1450-1750 ℃ yn in fakuümoven mei in fakuümgraad fan net minder as 5 × 10-1 Pa foar sinterjen en waarmtebehâld foar 1-3 oeren om in reaksje-sintere keramyk produkt te krijen. De ynfiltrantresten op it oerflak fan 'e sintere keramyk wurde fuorthelle troch te tikken om in tichte keramyske plaat te krijen, en de oarspronklike foarm fan 'e kompakt bliuwt behâlden.
Uteinlik wurdt it reaksje-sinterproses brûkt, dat wol sizze, floeibere silisium of silisiumlegering mei reaksjeaktiviteit by hege temperatuer infiltrearret yn 'e poreuze keramyske blank dy't koalstof befettet ûnder de aksje fan kapillêre krêft, en reagearret mei de koalstof dêryn om silisiumkarbid te foarmjen, dat yn folume útwreidzje sil, en de oerbleaune poaren wurde fol mei elemintêr silisium. De poreuze keramyske blank kin suvere koalstof of silisiumkarbid/koalstof-basearre kompositmateriaal wêze. De earste wurdt krigen troch katalytysk útharden en pyrolysearjen fan in organyske hars, in poarfoarmer en in oplosmiddel. De lêste wurdt krigen troch pyrolysearjen fan silisiumkarbidpartikels/hars-basearre kompositmaterialen om silisiumkarbid/koalstof-basearre kompositmaterialen te krijen, of troch α-SiC en koalstofpoeier as útgongsmaterialen te brûken en in pers- of ynjeksjefoarmproses te brûken om it kompositmateriaal te krijen.
Drukleaze sintering
It drukleaze sinterproses fan silisiumkarbid kin wurde ferdield yn fêste-faze sinterjen en floeibere-faze sinterjen. Yn 'e lêste jierren is it ûndersyk neisilisiumkarbide keramykyn binnen- en bûtenlân hat him benammen rjochte op floeibere faze-sinterjen. It proses fan keramyk tarieding is: mingd materiaal kûgelfrezen–> spuitgranulaasje–> droech parsen–> griene lichemsstolling–> fakuümsinterjen.
Drukleaze sinterde silisiumkarbidprodukten
Foegje 96-99 dielen ultrafyne silisiumkarbidepoeier (50-500nm), 1-2 dielen ultrafyne boorkarbidepoeier (50-500nm), 0,2-1 dielen nano-titaniumboride (30-80nm), 10-20 dielen wetteroplosbere fenolhars, en 0,1-0,5 dielen heech-effisjint dispergeermiddel ta oan 'e kûgelmûne foar kûgelmûne en mingen foar 24 oeren, en set de mingde slurry yn in mingfet om 2 oeren te roeren om bubbels yn 'e slurry te ferwiderjen.
It boppesteande mingsel wurdt yn 'e granulaasjetoer spuite, en it granulaasjepoeier mei goede dieltsjemorfology, goede floeiberens, smel dieltsjeferdielingsberik en matige fochtigens wurdt krigen troch de spuitdruk, loftynlaattemperatuer, loftútlaattemperatuer en spuitplaatdieltsjegrutte te kontrolearjen. De sintrifugale frekwinsjekonverzje is 26-32, de loftynlaattemperatuer is 250-280 ℃, de loftútlaattemperatuer is 100-120 ℃, en de slurry-ynlaatdruk is 40-60.
It boppesteande granulaasjepoeier wurdt yn in sementearre karbidfoarm pleatst foar it persen om in griene lichem te krijen. De parsemetoade is bidireksjonele druk, en de masine-arkdruktonnage is 150-200 ton.
It parse griene lichem wurdt yn in droegoven pleatst om te droegjen en te útharden om in grien lichem mei in goede griene lichemsterkte te krijen.
It hjirboppe genêzen griene lichem wurdt pleatst yn ingrafytkroesen nau en kreas arranzjearre, en dan wurdt de grafytkroes mei it griene lichem yn in hege-temperatuer fakuüm sinteroven pleatst foar it bakken. De baktemperatuer is 2200-2250 ℃, en de isolaasjetiid is 1-2 oeren. Uteinlik wurdt hege prestaasjes drukleaze sinterde silisiumkarbidkeramyk krigen.
Sintering fan fêste faze
It drukleaze sinterproses fan silisiumkarbid kin wurde ferdield yn fêste-faze sinterjen en floeibere-faze sinterjen. Floeibere-faze sinterjen fereasket de tafoeging fan sintertafoegings, lykas Y2O3 binêre en ternêre tafoegings, om SiC en syn gearstalde materialen floeibere-faze sinterjen te litten en ferdichting te berikken by in legere temperatuer. De tariedingsmetoade fan fêste-faze sintere silisiumkarbidkeramyk omfettet it mingen fan grûnstoffen, spuitgranulaasje, foarmjaan en fakuümsinterjen. It spesifike produksjeproses is as folget:
70-90% submikron α silisiumkarbid (200-500nm), 0,1-5% boorkarbid, 4-20% hars, en 5-20% organysk bindemiddel wurde yn in mixer pleatst en tafoege mei suver wetter foar wiete minging. Nei 6-48 oeren wurdt de mingde slurry troch in 60-120 mesh sieve gien;
De sieve slurry wurdt spuitgranulearre troch in spuitgranulaasjetoer. De yngongstemperatuer fan 'e spuitgranulaasjetoer is 180-260 ℃, en de útgongstemperatuer is 60-120 ℃; de bulkdichtheid fan it granulearre materiaal is 0,85-0,92 g/cm3, de fluiditeit is 8-11s/30g; it granulearre materiaal wurdt sieve troch in 60-120 mesh sieve foar letter gebrûk;
Selektearje in mal neffens de winske produktfoarm, lade it granulearre materiaal yn 'e malholte, en fier kompresjefoarmjen út op keamertemperatuer by in druk fan 50-200 MPa om in grien lichem te krijen; of pleats it griene lichem nei kompresjefoarmjen yn in isostatysk parseapparaat, fier isostatysk parsen út by in druk fan 200-300 MPa, en krije in grien lichem nei it twadde parsen;
Set it griene lichem dat yn 'e boppesteande stappen taret is yn in fakuüm sinteroven foar sinterjen, en de kwalifisearre is de ôfmakke silisiumkarbide kûgelfrije keramyk; yn it boppesteande sinterproses, evakuearje earst de sinteroven, en as de fakuümgraad 3-5 × 10-2 berikt. Nei Pa, wurdt it inerte gas yn 'e sinteroven trochjûn oant normale druk en dan ferwaarme. De relaasje tusken ferwaarmingstemperatuer en tiid is: keamertemperatuer oant 800 ℃, 5-8 oeren, waarmtebehâld foar 0,5-1 oere, fan 800 ℃ oant 2000-2300 ℃, 6-9 oeren, waarmtebehâld foar 1 oant 2 oeren, en dan ôfkuolle mei de oven en sakke nei keamertemperatuer.
Mikrostruktuer en nôtgrins fan silisiumkarbid sintere by normale druk
Koartsein, keramyk produsearre troch hjitpersen sinterproses hat bettere prestaasjes, mar de produksjekosten binne ek sterk ferhege; keramyk taret troch drukleas sinterjen hat hegere easken foar grûnstoffen, hege sintertemperatuer, grutte feroarings yn produktgrutte, kompleks proses en lege prestaasjes; keramykprodukten produsearre troch reaksjesinterproses hawwe hege tichtheid, goede anty-ballistyske prestaasjes en relatyf lege tariedingskosten. Ferskate sintertariedingsprosessen fan silisiumkarbidkeramyk hawwe har eigen foar- en neidielen, en de tapassingsscenario's sille ek ferskille. It is it bêste belied om de juste tariedingsmetoade te kiezen neffens it produkt en in lykwicht te finen tusken lege kosten en hege prestaasjes.
Pleatsingstiid: 29 oktober 2024