반응소결 탄화규소는 높은 강도, 높은 경도, 높은 내마모성, 높은 내부식성, 높은 산화 저항성 등의 우수한 성질을 지닌 중요한 고온 재료로서 기계, 항공우주, 화학공업, 에너지 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.
1. 원료 준비
반응성 소결 탄화규소 원료는 주로 탄소와 실리콘 분말로 제조되며, 그중 탄소는 석탄, 코크스, 흑연, 숯 등 다양한 탄소 함유 물질을 사용할 수 있습니다. 실리콘 분말은 일반적으로 입자 크기가 1~5μm인 고순도 실리콘 분말을 선택합니다. 먼저 탄소와 실리콘 분말을 일정 비율로 혼합하고, 적당량의 바인더와 유동화제를 첨가하여 균일하게 교반합니다. 이후, 볼밀에 넣어 볼 밀링하여 입자 크기가 1μm 미만이 될 때까지 균일하게 혼합 및 분쇄합니다.
2. 성형 공정
성형 공정은 탄화규소 제조의 핵심 단계 중 하나입니다. 일반적으로 사용되는 성형 공정에는 프레스 성형, 그라우팅 성형, 정적 성형이 있습니다. 프레스 성형은 혼합물을 금형에 넣고 기계적 압력을 가하여 성형하는 것을 의미합니다. 그라우팅 성형은 혼합물을 물이나 유기 용매와 혼합하여 진공 상태에서 주사기를 통해 금형에 주입하고, 방치 후 완제품을 성형하는 것을 의미합니다. 정압 성형은 혼합물을 진공 또는 정압 성형을 위한 대기 환경의 보호 하에 금형에 주입하는 것을 의미하며, 일반적으로 20~30MPa의 압력을 가합니다.
3. 소결 공정
소결은 반응 소결 탄화규소 제조 공정의 핵심 단계입니다. 소결 온도, 소결 시간, 소결 분위기 및 기타 요인은 반응 소결 탄화규소의 성능에 영향을 미칩니다. 일반적으로 반응성 소결 탄화규소의 소결 온도는 2000~2400℃이며, 소결 시간은 보통 1~3시간입니다. 소결 분위기는 아르곤, 질소 등과 같은 불활성 기체입니다. 소결 과정에서 혼합물은 화학 반응을 일으켜 탄화규소 결정을 형성합니다. 동시에 탄소는 대기 중의 기체와 반응하여 일산화탄소(CO)와 이산화탄소(CO₂)와 같은 기체를 생성하는데, 이는 탄화규소의 밀도와 특성에 영향을 미칩니다. 따라서 반응 소결 탄화규소 제조에는 적절한 소결 분위기와 소결 시간을 유지하는 것이 매우 중요합니다.
4. 후처리 과정
반응 소결 탄화규소는 제조 후 후처리 공정이 필요합니다. 일반적인 후처리 공정으로는 기계 가공, 연삭, 연마, 산화 등이 있습니다. 이러한 공정은 반응 소결 탄화규소의 정밀도와 표면 품질을 향상시키기 위해 고안되었습니다. 그중 연삭 및 연마 공정은 탄화규소 표면의 마감과 평탄도를 향상시킬 수 있는 일반적인 가공 방법입니다. 산화 공정은 산화층을 형성하여 반응 소결 탄화규소의 내산화성과 화학적 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
간단히 말해, 반응성 소결 탄화규소 제조는 복잡한 공정으로, 원료 준비, 성형 공정, 소결 공정, 후처리 공정 등 다양한 기술과 공정을 숙달해야 합니다. 이러한 기술과 공정을 완벽하게 숙달해야만 다양한 응용 분야의 요구를 충족하는 고품질 반응성 소결 탄화규소 소재를 생산할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 7월 6일