Viðbragðssintrun kísillkarbíðs er mikilvæg aðferð til að framleiða hágæða keramikefni. Þessi aðferð notar hitameðferð á kolefnis- og kísillgjöfum við hátt hitastig til að láta þá hvarfast og mynda kísillkarbíðkeramik.
1. Undirbúningur hráefna. Hráefnin í hvarfsintruðu kísilkarbíði eru kolefnisgjafi og kísilgjafi. Kolefnisgjafinn er yfirleitt kolsvört eða kolefnisinnihaldandi fjölliða, en kísilgjafinn er duftkennd kísil. Þessi hráefni þarf að mylja, sigta og blanda til að tryggja einsleita agnastærð, en jafnframt stjórna efnasamsetningu þeirra til að fá hágæða kísilkarbíðkeramik við hitameðferð.
2. Mótun. Setjið blönduðu hráefnin í mótið til mótunar. Það eru margar tegundir af mótunaraðferðum, algengar eru pressumótun og sprautumótun. Pressumótun er þjöppun hráefnisdufts undir þrýstingi til að móta, en sprautumótun er þegar hráefninu er blandað við lím og úðað í mótið með sprautu. Eftir mótun er nauðsynlegt að framkvæma afmótunarmeðferð til að fjarlægja keramikflötinn úr mótinu.
3. Hitameðferð. Myndaða keramikhlutinn er settur í hitameðferðarofn til sintrunar. Sintrunarferlið skiptist í tvö stig: kolefnismyndunarstig og sintrunarstig. Í kolefnismyndunarstiginu er keramikhlutinn hitaður upp í hátt hitastig (venjulega yfir 1600°C) undir óvirku andrúmslofti og kolefnisgjafinn hvarfast við kísillgjafann til að framleiða kísillkarbíð. Í sintrunarstiginu er hitastigið hækkað í hærra hitastig (venjulega yfir 1900°C) sem veldur endurkristöllun og þéttingu milli kísillkarbíðagnanna. Þannig eykst þéttleiki kísillkarbíðhlutans enn frekar, en hörku og slitþol bætast einnig verulega.
4. Frágangur. Sinterað keramik þarf að vera frágengið til að fá þá lögun og stærð sem óskað er eftir. Frágangsaðferðir eru meðal annars slípun, skurður, borun o.s.frv. Vegna mikillar hörku kísillkarbíðs er erfitt að fráganga það og þarfnast nákvæmra slípverkfæra og vinnslubúnaðar.
Í stuttu máli felur framleiðsluferli á hvarfsintruðu kísilkarbíði í sér undirbúning hráefna, mótun, hitameðferð og frágang. Meðal þeirra er lykilþrepið hitameðferðarferlið, en stjórnun þess er mikilvæg til að fá hágæða kísilkarbíðefni. Nauðsynlegt er að stjórna hitastigi, andrúmslofti, geymslutíma og öðrum þáttum hitameðferðarinnar til að tryggja að hvarfið sé fullnægjandi, kristöllunin sé fullkomin og eðlisþyngdin sé mikil.
Kosturinn við framleiðsluferli kísilkarbíðs með hvarfsintrun er að hægt er að framleiða keramikefni með mikilli hörku, miklum styrk, mikilli slitþol og háum hitastöðugleika. Þetta efni hefur ekki aðeins framúrskarandi vélræna eiginleika heldur einnig framúrskarandi tæringarþol og háhitaeiginleika. Kísilkarbíðefni er hægt að nota til að framleiða ýmsa verkfræðihluta, vélræna þétti, hitameðferðartæki, ofnkeramik og svo framvegis. Á sama tíma er einnig hægt að nota kísilkarbíðefni í hálfleiðurum, sólarorku, segulmagnuðum efnum og öðrum sviðum.
Í stuttu máli er hvarfsintrun kísillkarbíðs mikilvæg aðferð til að framleiða hágæða keramikefni. Framleiðsluferlið krefst nákvæmrar stjórnunar á hverjum hlekk til að fá hágæða kísillkarbíðefni. Hvarfsintruð kísillkarbíðefni hafa framúrskarandi vélræna eiginleika, tæringarþol og eiginleika við háan hita og hafa víðtæka notkunarmöguleika á ýmsum iðnaðar- og vísindasviðum.
Birtingartími: 21. júlí 2023