რეაქტიული სინთეზირების სილიციუმის კარბიდის წარმოების პროცესი

რეაქციაში შედუღებული სილიციუმის კარბიდი მნიშვნელოვანი მაღალტემპერატურული მასალაა, მაღალი სიმტკიცით, მაღალი სიმტკიცით, ცვეთამედეგობით, კოროზიისადმი მაღალი მდგრადობით, დაჟანგვისადმი მაღალი მდგრადობით და სხვა შესანიშნავი თვისებებით, ფართოდ გამოიყენება მანქანათმშენებლობაში, აერონავტიკაში, ქიმიურ მრეწველობაში, ენერგეტიკასა და სხვა სფეროებში.

 

1. ნედლეულის მომზადება

რეაქტიული სინთეზირების სილიციუმის კარბიდის ნედლეულის მოსამზადებლად ძირითადად გამოიყენება ნახშირბადი და სილიციუმის ფხვნილი, რომელთაგან ნახშირბადის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ნახშირბადის შემცველი ნივთიერებების, როგორიცაა ნახშირის კოქსი, გრაფიტი, ნახშირი და ა.შ., სილიციუმის ფხვნილი, როგორც წესი, შერჩეულია 1-5 μm მაღალი სისუფთავის სილიციუმის ფხვნილის ნაწილაკების ზომით. პირველ რიგში, ნახშირბადი და სილიციუმის ფხვნილი შერეულია გარკვეული პროპორციით, ემატება შესაბამისი რაოდენობის შემკვრელი და ნაკადის აგენტი და თანაბრად ურიეთ. შემდეგ ნარევი მოთავსებულია ბურთულიან წისქვილში ბურთულიანი დაფქვისთვის, რათა შემდგომი ერთგვაროვანი შერევა მოხდეს და დაფქვა მოხდეს ნაწილაკების ზომა 1 μm-ზე ნაკლები გახდეს.

2. ჩამოსხმის პროცესი

ჩამოსხმის პროცესი სილიციუმის კარბიდის წარმოების ერთ-ერთი მთავარი ეტაპია. ხშირად გამოყენებული ჩამოსხმის პროცესებია დაპრესილი ჩამოსხმა, ნაკერების დამაგრებით ჩამოსხმა და სტატიკური ჩამოსხმა. დაპრესილი ჩამოსხმა ნიშნავს, რომ ნარევი ყალიბში თავსდება და მექანიკური წნევით ყალიბდება. ნაკერების დამაგრებით ჩამოსხმა გულისხმობს ნარევის წყალთან ან ორგანულ გამხსნელთან შერევას, ვაკუუმის პირობებში შპრიცის საშუალებით ყალიბში შეყვანას და დგომის შემდეგ მზა პროდუქტის ფორმირებას. სტატიკური წნევის ჩამოსხმა გულისხმობს ნარევის ყალიბში შეყვანას ვაკუუმის ან ატმოსფეროს დაცვის ქვეშ სტატიკური წნევის ჩამოსხმის დროს, როგორც წესი, 20-30 მპა წნევის ქვეშ.

3. სინთეზირების პროცესი

სინთეზირება რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდის წარმოების პროცესის ერთ-ერთი მთავარი ეტაპია. სინთეზირების ტემპერატურა, სინთეზირების დრო, სინთეზირების ატმოსფერო და სხვა ფაქტორები გავლენას ახდენს რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდის მუშაობაზე. ზოგადად, რეაქტიული სინთეზირების სილიციუმის კარბიდის სინთეზირების ტემპერატურა 2000-2400℃-ს შორისაა, სინთეზირების დრო, როგორც წესი, 1-3 საათია და სინთეზირების ატმოსფერო, როგორც წესი, ინერტულია, როგორიცაა არგონი, აზოტი და ა.შ. სინთეზირების დროს, ნარევი ქიმიურ რეაქციაში შედის სილიციუმის კარბიდის კრისტალების წარმოქმნით. ამავდროულად, ნახშირბადი ასევე რეაგირებს ატმოსფეროში არსებულ აირებთან, რათა წარმოქმნას ისეთი აირები, როგორიცაა CO და CO2, რაც გავლენას ახდენს სილიციუმის კარბიდის სიმკვრივესა და თვისებებზე. ამიტომ, რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდის წარმოებისთვის ძალიან მნიშვნელოვანია შესაბამისი სინთეზირების ატმოსფეროსა და სინთეზირების დროის შენარჩუნება.

4. მკურნალობის შემდგომი პროცესი

რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდი წარმოების შემდეგ საჭიროებს დამუშავების შემდგომ პროცესს. დამუშავების შემდგომი გავრცელებული პროცესებია დამუშავება, დაფქვა, გაპრიალება, დაჟანგვა და ა.შ. ეს პროცესები შექმნილია რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდის სიზუსტისა და ზედაპირის ხარისხის გასაუმჯობესებლად. მათ შორის, დაფქვა და გაპრიალების პროცესი დამუშავების გავრცელებული მეთოდია, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს სილიციუმის კარბიდის ზედაპირის დასრულება და სიბრტყე. დაჟანგვის პროცესს შეუძლია წარმოქმნას ოქსიდის ფენა, რათა გააძლიეროს რეაქციაში შეწოვილი სილიციუმის კარბიდის დაჟანგვისადმი წინააღმდეგობა და ქიმიური სტაბილურობა.

მოკლედ, რეაქტიული სინთეზით სილიციუმის კარბიდის წარმოება რთული პროცესია, რომელიც მოითხოვს სხვადასხვა ტექნოლოგიებისა და პროცესების დაუფლებას, მათ შორის ნედლეულის მომზადებას, ჩამოსხმის პროცესს, სინთეზირების პროცესს და დამუშავების შემდგომ პროცესს. მხოლოდ ამ ტექნოლოგიებისა და პროცესების სრულყოფილად დაუფლებით შეიძლება მაღალი ხარისხის რეაქციულად სინთეზირებული სილიციუმის კარბიდის მასალების წარმოება, რომლებიც დააკმაყოფილებს სხვადასხვა გამოყენების სფეროს საჭიროებებს.