O carburo de silicio sinterizado por reacción é un importante material de alta temperatura, con alta resistencia, alta dureza, alta resistencia ao desgaste, alta resistencia á corrosión e alta resistencia á oxidación e outras excelentes propiedades, e úsase amplamente en maquinaria, aeroespacial, industria química, enerxía e outros campos.
1. Preparación da materia prima
A preparación de materias primas de carburo de silicio para sinterización reactiva son principalmente carbono e po de silicio, dos cales se pode usar carbono nunha variedade de substancias que conteñen carbono, como coque de carbón, grafito, carbón vexetal, etc. O po de silicio adoita seleccionarse cun tamaño de partícula de po de silicio de alta pureza de 1-5 μm. Primeiro, o carbono e o po de silicio mestúranse nunha determinada proporción, engadindo unha cantidade axeitada de aglutinante e axente fluido e removendo uniformemente. A continuación, a mestura colócase nun muíño de bolas para moer bolas para mesturar e moer uniformemente ata que o tamaño de partícula sexa inferior a 1 μm.
2. Proceso de moldeo
O proceso de moldeo é un dos pasos clave na fabricación de carburo de silicio. Os procesos de moldeo máis empregados son o moldeo por prensado, o moldeo por inxección e o moldeo estático. A prensado significa que a mestura se introduce no molde e se forma mediante presión mecánica. O moldeo por inxección refírese a mesturar a mestura con auga ou disolvente orgánico, inxectala no molde a través dunha xiringa en condicións de baleiro e formar o produto acabado despois de repousar. O moldeo por presión estática refírese á mestura no molde, baixo a protección do baleiro ou da atmosfera para o moldeo por presión estática, xeralmente a unha presión de 20-30 MPa.
3. Proceso de sinterización
A sinterización é un paso clave no proceso de fabricación de carburo de silicio sinterizado por reacción. A temperatura de sinterización, o tempo de sinterización, a atmosfera de sinterización e outros factores afectarán o rendemento do carburo de silicio sinterizado por reacción. Xeralmente, a temperatura de sinterización do carburo de silicio de sinterización reactiva está entre 2000-2400 ℃, o tempo de sinterización é xeralmente de 1 a 3 horas e a atmosfera de sinterización adoita ser inerte, como argon, nitróxeno, etc. Durante a sinterización, a mestura sufrirá unha reacción química para formar cristais de carburo de silicio. Ao mesmo tempo, o carbono tamén reaccionará cos gases da atmosfera para producir gases como CO e CO2, o que afectará a densidade e as propiedades do carburo de silicio. Polo tanto, manter unha atmosfera de sinterización e un tempo de sinterización axeitados é moi importante para a fabricación de carburo de silicio sinterizado por reacción.
4. Proceso posterior ao tratamento
O carburo de silicio sinterizado por reacción require un proceso de postratamento despois da fabricación. Os procesos de postratamento habituais son o mecanizado, a rectificación, o pulido, a oxidación, etc. Estes procesos están deseñados para mellorar a precisión e a calidade superficial do carburo de silicio sinterizado por reacción. Entre eles, o proceso de rectificación e pulido é un método de procesamento común, que pode mellorar o acabado e a planitude da superficie do carburo de silicio. O proceso de oxidación pode formar unha capa de óxido para mellorar a resistencia á oxidación e a estabilidade química do carburo de silicio sinterizado por reacción.
En resumo, a fabricación de carburo de silicio por sinterización reactiva é un proceso complexo que require dominar unha variedade de tecnoloxías e procesos, incluíndo a preparación da materia prima, o proceso de moldeo, o proceso de sinterización e o proceso de postratamento. Só dominando exhaustivamente estas tecnoloxías e procesos pódense producir materiais de carburo de silicio sinterizados por reacción de alta calidade que satisfagan as necesidades de diversos campos de aplicación.
Data de publicación: 06-07-2023