Reakcijsko sinteriranje silicijevog karbida važna je metoda za proizvodnju visokoučinkovitih keramičkih materijala. Ova metoda koristi toplinsku obradu izvora ugljika i silicija na visokim temperaturama kako bi se potaknula njihova reakcija u silicijev karbidnu keramiku.
1. Priprema sirovina. Sirovine za reakcijski sinterirani silicijev karbid uključuju izvor ugljika i izvor silicija. Izvor ugljika je obično ugljična čađa ili polimer koji sadrži ugljik, dok je izvor silicija silicijev dioksid u prahu. Ove sirovine potrebno je drobiti, prosijavati i miješati kako bi se osigurala ujednačena veličina čestica, a istovremeno kontrolirati njihov kemijski sastav kako bi se dobila visokokvalitetna silicijeva karbidna keramika tijekom toplinske obrade.
2. Oblikovanje. Stavite pomiješane sirovine u kalup za oblikovanje. Postoje mnoge vrste metoda oblikovanja, a najčešće se koriste prešanje i injekcijsko prešanje. Prešanje je prešanje sirovog materijala u prahu pod tlakom, dok se injekcijsko prešanje sirovina miješa s ljepilom i zatim se prska u kalup pomoću štrcaljke. Nakon oblikovanja, potrebno je provesti postupak vađenja iz kalupa kako bi se keramički komad uklonio iz kalupa.
3. Toplinska obrada. Oblikovano keramičko tijelo stavlja se u peć za toplinsku obradu radi sinteriranja. Proces sinteriranja podijeljen je u dvije faze: fazu karbonizacije i fazu sinteriranja. U fazi karbonizacije, keramičko tijelo se zagrijava na visoku temperaturu (obično iznad 1600 °C) u inertnoj atmosferi, a izvor ugljika reagira s izvorom silicija kako bi se stvorio silicijev karbid. U fazi sinteriranja, temperatura se podiže na višu temperaturu (obično iznad 1900 °C), što uzrokuje rekristalizaciju i zgušnjavanje između čestica silicijevog karbida. Na taj se način dodatno poboljšava gustoća silicijevog karbidnog tijela, a značajno se poboljšavaju i tvrdoća i otpornost na habanje.
4. Završna obrada. Sinterirano keramičko tijelo potrebno je završno obraditi kako bi se dobio željeni oblik i veličina. Metode završne obrade uključuju brušenje, rezanje, bušenje itd. Zbog izuzetno visoke tvrdoće silicij-karbidnog materijala, teško ga je završno obraditi, što zahtijeva upotrebu visokopreciznih alata za brušenje i opreme za obradu.
Ukratko, proizvodni proces reakcijski sinteriranog silicijevog karbida uključuje pripremu sirovina, oblikovanje, toplinsku obradu i završnu obradu. Među njima, ključni korak je proces toplinske obrade, čija je kontrola ključna za dobivanje visokokvalitetnih silicijevih karbidnih materijala. Potrebno je kontrolirati temperaturu, atmosferu, vrijeme zadržavanja i druge čimbenike toplinske obrade kako bi se osiguralo da je reakcija dovoljna, kristalizacija potpuna i gustoća visoka.
Prednost postupka proizvodnje silicijevog karbida reakcijskim sinteriranjem je u tome što se mogu pripremiti keramički materijali s visokom tvrdoćom, visokom čvrstoćom, visokom otpornošću na habanje i visokom temperaturnom stabilnošću. Ovaj materijal ne samo da ima izvrsna mehanička svojstva, već ima i izvrsnu otpornost na koroziju i visoka temperaturna svojstva. Silicijev karbidni materijali mogu se koristiti za proizvodnju raznih inženjerskih dijelova, mehaničkih brtvi, uređaja za toplinsku obradu, keramike za peći i tako dalje. Istovremeno, silicijev karbidni materijali mogu se koristiti i u poluvodičima, solarnoj energiji, magnetskim materijalima i drugim područjima.
Ukratko, reakcijsko sinteriranje silicijevog karbida važna je metoda za pripremu visokoučinkovitih keramičkih materijala. Proizvodni proces zahtijeva finu kontrolu svake karike kako bi se dobili visokokvalitetni silicijev karbidni materijali. Reakcijski sinterirani silicijev karbidni materijali imaju izvrsna mehanička svojstva, otpornost na koroziju i svojstva na visokim temperaturama te imaju široke mogućnosti primjene u raznim industrijskim i znanstvenim područjima.
Vrijeme objave: 21. srpnja 2023.