Sinterizasyon reyaksyon
Reyaksyon sinterizasyon anseramik carbure silikonPwosesis pwodiksyon an gen ladan konpaksyon seramik, konpaksyon ajan enfiltrasyon flux sinterizasyon, preparasyon pwodwi seramik sinterizasyon reyaksyon, preparasyon seramik bwa carbure Silisyòm ak lòt etap.
Bouch reyaksyon pou sinterizasyon carbure Silisyòm
Premyèman, 80-90% poud seramik (ki konpoze de youn oubyen de poudpoud carbure Silisyòmak poud karbib bor), 3-15% poud sous kabòn (ki konpoze de youn oubyen de nwa kabòn ak résine fenolik) ak 5-15% ajan bòdi (résine fenolik, poliglikòl etilèn, idroksimetil seluloz oubyen parafin) melanje respèktivman lè l sèvi avèk yon moulen boul pou jwenn yon poud melanje, ki seche pa espre epi granule, epi answit bourade nan yon mwazi pou jwenn yon kontra enfòmèl ant seramik ak divès fòm espesifik.
Dezyèmman, yo melanje 60-80% poud Silisyòm, 3-10% poud Silisyòm carbure ak 37-10% poud nitrid bor respire, epi yo bourade nan yon mwazi pou jwenn yon konpak ajan enfiltrasyon flux sinterizasyon.
Apre sa, yo anpile konpak seramik la ak konpak enfiltran sinterize a ansanm, epi yo ogmante tanperati a rive nan 1450-1750 ℃ nan yon fou vakyòm ak yon degre vakyòm ki pa mwens pase 5 × 10-1 Pa pou sinterizasyon ak prezèvasyon chalè pandan 1-3 èdtan pou jwenn yon pwodwi seramik sinterize reyaksyon. Yo retire rès enfiltran ki sou sifas seramik sinterize a lè yo tape pou jwenn yon fèy seramik dans, epi konpak la konsève fòm orijinal li.
Finalman, yo adopte pwosesis sinterizasyon reyaksyon an, sa vle di, silikon likid oswa alyaj silikon ki gen aktivite reyaksyon nan tanperati ki wo enfiltre nan espas seramik pore ki gen kabòn anba aksyon fòs kapilè a, epi li reyaji ak kabòn ki ladan l pou fòme carbure Silisyòm, ki pral elaji an volim, epi pò ki rete yo ranpli ak silikon elemantè. Espas seramik pore a kapab kabòn pi oswa materyèl konpoze carbure Silisyòm/ki baze sou kabòn. Premye a jwenn lè yo geri katalitikman epi pirolize yon résine òganik, yon fòme pò ak yon sòlvan. Dènye a jwenn lè yo pirolize patikil carbure Silisyòm/materyèl konpoze ki baze sou résine pou jwenn materyèl konpoze carbure Silisyòm/ki baze sou kabòn, oswa lè yo itilize α-SiC ak poud kabòn kòm materyèl depa epi yo itilize yon pwosesis presyon oswa bòdi piki pou jwenn materyèl konpoze a.
Sinterizasyon san presyon
Pwosesis sinterizasyon san presyon carbure Silisyòm lan kapab divize an sinterizasyon faz solid ak sinterizasyon faz likid. Nan dènye ane yo, rechèch souseramik carbure silikonNan peyi a ak aletranje, yo te sitou konsantre sou sinterizasyon faz likid. Pwosesis preparasyon seramik la se: fraisage boul materyèl melanje -> granilasyon espre -> presyon sèk -> solidifikasyon kò vèt -> sinterizasyon vakyòm.
Pwodwi carbure Silisyòm sinterize san presyon
Ajoute 96-99 pati poud ultrafin carbure Silisyòm (50-500nm), 1-2 pati poud ultrafin carbure bor (50-500nm), 0.2-1 pati nano-borid Titàn (30-80nm), 10-20 pati résine fenolik idrosolubl, ak 0.1-0.5 pati dispèsan wo-efikasite nan moulen boul la pou moulen boul epi melanje pandan 24 èdtan, epi mete melanj lan nan yon barik melanje pou brase pandan 2 èdtan pou retire bul nan melanj lan.
Melanj ki anwo a flite nan gwo kay granilasyon an, epi poud granilasyon an ki gen bon mòfoloji patikil, bon fluidite, yon seri distribisyon patikil etwat ak imidite modere jwenn lè yo kontwole presyon espre a, tanperati antre lè a, tanperati sòti lè a ak gwosè patikil fèy espre a. Konvèsyon frekans santrifij la se 26-32, tanperati antre lè a se 250-280 ℃, tanperati sòti lè a se 100-120 ℃, epi presyon antre sispansyon an se 40-60.
Poud granilasyon ki anwo a mete nan yon mwazi carbure simante pou peze pou jwenn yon kò vèt. Metòd peze a se presyon bidireksyonèl, epi tonaj presyon machin zouti a se 150-200 tòn.
Yo mete kò vèt ki bourade a nan yon fou pou seche epi geri pou jwenn yon kò vèt ki gen bon fòs.
Yo mete kò vèt geri ki anwo a nan yonkris grafitepi ranje byen sere e byen fèt, apre sa yo mete kris grafit la ak kò vèt la nan yon founo sinterizasyon vakyòm tanperati ki wo pou kwit li. Tanperati kwit la se 2200-2250 ℃, epi tan izolasyon an se 1-2 èdtan. Finalman, yo jwenn seramik carbure silikon sinterize san presyon ki gen gwo pèfòmans.
Sinterizasyon faz solid
Pwosesis sinterizasyon san presyon carbure Silisyòm lan kapab divize an sinterizasyon faz solid ak sinterizasyon faz likid. Sinterizasyon faz likid mande pou ajoute aditif sinterizasyon, tankou aditif binè ak tenè Y2O3, pou fè SiC ak materyèl konpoze li yo prezante sinterizasyon faz likid epi reyalize dansifikasyon nan yon tanperati ki pi ba. Metòd preparasyon seramik carbure Silisyòm sinterize faz solid la gen ladan melanj matyè premyè, granilasyon espre, bòdi, ak sinterizasyon vakyòm. Pwosesis pwodiksyon espesifik la se jan sa a:
Yo mete 70-90% carbure Silisyòm α submicron (200-500nm), 0.1-5% carbure bor, 4-20% résine, ak 5-20% lyan òganik nan yon mixer epi yo ajoute dlo pi pou melanje mouye. Apre 6-48 èdtan, yo pase melanj lan nan yon tamiz 60-120 may;
Yo granule sispansyon ki fin pase nan yon tamiz pou flite l nan yon gwo kay granilasyon. Tanperati antre gwo kay granilasyon an se 180-260 ℃, epi tanperati sòti a se 60-120 ℃; dansite an mas materyèl granulé a se 0.85-0.92 g/cm3, fluidite a se 8-11 s/30 g; yo tamize materyèl granulé a nan yon tamiz may 60-120 pou itilize pita.
Chwazi yon mwazi selon fòm pwodwi ou vle a, chaje materyèl granulé a nan kavite mwazi a, epi fè bòdi konpresyon nan tanperati chanm nan yon presyon 50-200MPa pou jwenn yon kò vèt; oubyen mete kò vèt la apre bòdi konpresyon an nan yon aparèy presyon izostatik, fè presyon izostatik nan yon presyon 200-300MPa, epi jwenn yon kò vèt apre presyon segondè;
Mete kò vèt la, prepare nan etap ki anwo yo, nan yon founo sinterizasyon vakyòm pou sinterizasyon, epi seramik ki kalifye a se seramik silikon karbid ki reziste bal ki fini an; nan pwosesis sinterizasyon ki anwo a, premye bagay pou fè se retire seramik sinterizasyon an, epi lè degre vakyòm nan rive nan 3-5 × 10-2. Apre Pa, gaz inaktif la pase nan founo sinterizasyon an nan yon presyon nòmal epi li chofe. Relasyon ki genyen ant tanperati chofaj la ak tan an se: soti nan tanperati chanm rive nan 800 ℃, 5-8 èdtan, prezèvasyon chalè pandan 0.5-1 èdtan, soti nan 800 ℃ rive nan 2000-2300 ℃, 6-9 èdtan, prezèvasyon chalè pandan 1 a 2 èdtan, epi refwadi l nan founo a epi desann li nan tanperati chanm.
Mikwostrikti ak limit grenn carbure Silisyòm sinterize anba presyon nòmal
An brèf, seramik ki fabrike pa pwosesis sinterizasyon cho-prese gen pi bon pèfòmans, men pri pwodiksyon an ogmante anpil tou; seramik ki prepare pa sinterizasyon san presyon gen pi gwo bezwen matyè premyè, tanperati sinterizasyon ki wo, gwo chanjman gwosè pwodwi, pwosesis konplèks ak pèfòmans ki ba; pwodwi seramik ki pwodui pa pwosesis sinterizasyon reyaksyon gen dansite ki wo, bon pèfòmans anti-balistik, ak pri preparasyon relativman ba. Diferan pwosesis preparasyon sinterizasyon seramik carbure Silisyòm gen pwòp avantaj ak dezavantaj yo, epi senaryo aplikasyon yo pral diferan tou. Li se pi bon politik pou chwazi bon metòd preparasyon an selon pwodwi a epi jwenn yon balans ant pri ki ba ak pèfòmans ki wo.
Dat piblikasyon: 29 oktòb 2024