Sinterkirina reaksiyonê
Sinterkirina reaksiyonêseramîka karbîda silîkonêpêvajoya hilberînê kompaktkirina seramîk, kompaktkirina ajana înfîltrasyona flûsê ya sinterkirinê, amadekirina hilberîna seramîk a sinterkirina reaksiyonê, amadekirina seramîk a darê silîkon karbîd û gavên din vedihewîne.
Nozûla karbîda silîkonê ya sinterkirina reaksiyonê
Pêşî, %80-90 ji toza seramîk (ku ji yek an du tozêntoza karbîda silîkonêû toza karbîda boronê), %3-15 toza çavkaniya karbonê (ku ji yek an du karbona reş û rezîna fenolîk pêk tê) û %5-15 madeya qalibkirinê (rezîna fenolîk, polîetîlen glîkol, hîdroksîmetîl seluloz an parafîn) bi karanîna aşê gogê bi rengek wekhev têne tevlihev kirin da ku tozek tevlihev were bidestxistin, ku bi spreyê tê hişk kirin û granul kirin, û dûv re di qalibekê de tê pêl kirin da ku kompaktek seramîk bi şeklên cûrbecûr ên taybetî were bidestxistin.
Ya duyemîn, ji %60-80 toza silîkonê, ji %3-10 toza karbîda silîkonê û ji %37-10 toza nîtrîda boronê bi awayekî wekhev têne tevlihevkirin û di qalibekê de têne pêçandin da ku kompakteke ajana înfîltrasyona flûksa sinterkirinê çêbibe.
Kompakta seramîk û kompakta înfîltratê ya sinterkirî dû re li hev tên rêzkirin, û germahî di firineke valahiyê de bi pileya valahiyê ya ne kêmtir ji 5×10-1 Pa ji bo sinterkirin û parastina germê ji bo 1-3 saetan heta 1450-1750℃ tê bilindkirin da ku berhemeke seramîk a sinterkirî ya reaksiyonê were bidestxistin. Bermayiyên înfîltratê yên li ser rûyê seramîka sinterkirî bi lêdanê têne rakirin da ku pelek seramîk a qalind were bidestxistin, û şeklê orîjînal ê kompaktê tê parastin.
Di dawiyê de, pêvajoya sinterkirina reaksiyonê tê pejirandin, ango silîkona şil an jî hevbendiya silîkonê bi çalakiya reaksiyonê di germahiya bilind de di bin bandora hêza kapîlar de dikeve nav valahîya seramîk a poroz a ku karbon tê de heye, û bi karbona tê de reaksiyonê dike da ku silîkon karbîd çêbike, ku dê di qebareyê de fireh bibe, û kunên mayî bi silîkona elementî têne dagirtin. Valahiya seramîk a poroz dikare ji karbona saf an jî silîkon karbîd/materyalê kompozît ê bingeha karbonê be. Ya berê bi katalîtîk sarkirin û pîrolîzkirina rezînek organîk, çêkerek kun û çareserkerek tê bidestxistin. Ya paşîn bi pîrolîzkirina perçeyên silîkon karbîd/materyalên kompozît ên bingeha rezînê tê bidestxistin da ku materyalên kompozît ên bingeha silîkon karbîd/karbon werin bidestxistin, an jî bi karanîna α-SiC û toza karbonê wekî materyalên destpêkê û bi karanîna pêvajoyek pêlkirin an qalibkirina derzîkirinê ji bo bidestxistina materyalê kompozît.
Sînterkirina bê zext
Pêvajoya sinterkirina bê zext a karbîda silîkonê dikare wekî sinterkirina qonaxa hişk û sinterkirina qonaxa şil were dabeş kirin. Di salên dawî de, lêkolînên li serseramîkên karbîda silîkonêLi hundir û derveyî welêt bi giranî li ser sinterkirina qonaxa şile disekine. Pêvajoya amadekirina seramîkê ev in: frezkirina topên materyalên tevlihev–>granulasyona spreyê–>pêçandina hişk–>hişkkirina laşê kesk–>sinterkirina valahiyê.
Berhemên karbîda silîkonê yên sinterkirî yên bê zext
96-99 beşên toza ultrafine ya silicon carbide (50-500nm), 1-2 beşên toza ultrafine ya boron carbide (50-500nm), 0.2-1 beşên nano-tîtanyum borîd (30-80nm), 10-20 beşên rezîna fenolîk a di avê de çareser dibe, û 0.1-0.5 beşên belavkera bi bandor a li ser aşê gogê ji bo hûrkirina gogê û tevlihevkirinê 24 saetan li wê zêde bikin, û şileya tevlihevkirî ji bo 2 saetan tev bidin bermîlek tevlihevkirinê da ku bilbilên di şileya gogê de werin rakirin.
Têkelê jorîn tê rijandin nav bircê granulasyonê, û toza granulasyonê bi morfolojiya perçeyan a baş, şilbûna baş, rêjeya belavbûna perçeyan a teng û şilbûna nerm bi kontrolkirina zexta spreykirinê, germahiya têketina hewayê, germahiya derketina hewayê û mezinahiya perçeyên pelê spreykirinê tê bidestxistin. Veguherîna frekansa navendî 26-32, germahiya têketina hewayê 250-280℃, germahiya derketina hewayê 100-120℃, û zexta têketina şilavê 40-60 e.
Toza granulasyonê ya jorîn ji bo pêçandinê têxin qalibek karbîdê ya çîmentokirî da ku laşek kesk çêbibe. Rêbaza pêçandinê bi zexta dualî ye, û tonaja zexta makîneyê 150-200 ton e.
Laşê kesk ê pêçayî ji bo zuwakirin û saxkirinê têxin firineke zuwakirinê da ku laşekî kesk bi hêza laşê kesk a baş were bidestxistin.
Laşê kesk ê saxkirî yê jorîn di nav axê de tê danîn.xaçerêya grafîtêû bi rêkûpêk û nêzîk têne rêzkirin, û dû re xaçerêya grafîtê bi laşê kesk re ji bo şewitandinê têxin firineke sinterkirina valahiyê ya germahiya bilind. Germahiya şewitandinê 2200-2250℃ ye, û dema îzolekirinê 1-2 saet e. Di dawiyê de, seramîkên karbîda silîkonê yên sinterkirî yên bê zext ên performansa bilind têne bidestxistin.
Sinterkirina qonaxa zexm
Pêvajoya sinterkirina bê zext a karbîda silîkonê dikare were dabeşkirin bo sinterkirina qonaxa hişk û sinterkirina qonaxa şil. Sinterkirina qonaxa şil hewceyî lêzêdekirina lêzêdekirinên sinterkirinê dike, wek lêzêdekirinên dualî û sêalî yên Y2O3, da ku SiC û materyalên wê yên pêkhatî sinterkirina qonaxa şil pêşkêş bikin û di germahiyek nizmtir de dendikbûnê bi dest bixin. Rêbaza amadekirina seramîkên karbîda silîkonê yên sinterkirî yên qonaxa hişk tevlihevkirina madeyên xav, granulasyona spreyê, qalibkirin û sinterkirina valahiyê vedihewîne. Pêvajoya hilberîna taybetî wiha ye:
%70-90 ji karbîda silîkonê ya α ya binmîkron (200-500nm), %0.1-5 ji karbîda boronê, %4-20 ji rezînê, û %5-20 ji madeya organîk têxin nav tevlihevkerekê û ji bo tevlihevkirina şil bi ava paqij re tên zêdekirin. Piştî 6-48 saetan, şileya tevlihevkirî di nav parzûneke 60-120 mesh re tê derbaskirin;
Şileya parzûnkirî bi rêya bircê granulasyonê ya spreyê tê granulkirin. Germahiya têketina bircê granulasyonê ya spreyê 180-260℃ ye, û germahiya derketinê 60-120℃ ye; dendika girseyî ya madeya granulkirî 0.85-0.92g/cm3 ye, şilebûn 8-11s/30g e; madeya granulkirî ji bo karanîna paşê bi rêya sîteyê 60-120 mesh tê parzûnkirin;
Li gorî şiklê berhema xwestî qalibek hilbijêrin, materyalê granulkirî têxin nav valahiya qalibê, û qalibkirina pêçandinê ya germahiya odeyê bi zexta 50-200MPa pêk bînin da ku laşek kesk bi dest bixin; an jî laşê kesk piştî qalibkirina pêçandinê têxin nav amûrek pêçandina îzostatîk, pêçandina îzostatîk bi zexta 200-300MPa pêk bînin, û piştî pêçandina duyemîn laşek kesk bi dest bixin;
Laşê kesk ê ku di gavên jorîn de hatiye amadekirin, ji bo sinterkirinê têxin nav firineke sinterkirina valahiyê, û ya guncaw seramîka guleneguhêz a silîkon karbîdê ya qedandî ye; di pêvajoya sinterkirina jorîn de, pêşî firina sinterkirinê vala bikin, û dema ku pileya valahiyê digihîje 3-5×10-2 Piştî Pa, gaza bêbandor derbasî firina sinterkirinê dibe heya ku zexta normal bibe û dûv re tê germ kirin. Têkiliya di navbera germahiya germkirinê û demê de ev e: Germahiya odeyê heta 800℃, 5-8 demjimêr, parastina germê ji bo 0.5-1 demjimêr, ji 800℃ heta 2000-2300℃, 6-9 demjimêr, parastina germê ji bo 1 heta 2 demjimêran, û dûv re bi firinê re sar bikin û daxin germahiya odeyê.
Mîkroavahî û sînorê genimê karbîda silîkonê ya di zexta normal de hatî sinterkirin
Bi kurtasî, seramîkên ku bi pêvajoya sinterkirina germ-pêçandinê têne çêkirin xwedî performansek çêtir in, lê lêçûna hilberînê jî pir zêde ye; seramîkên ku bi sinterkirina bê zext têne amadekirin xwedî hewcedariyên madeya xav ên bilindtir, germahiya sinterkirinê ya bilind, guhertinên mezinahiya hilberê yên mezin, pêvajoyek tevlihev û performansa nizm in; hilberên seramîk ên ku bi pêvajoya sinterkirina reaksiyonê têne hilberandin xwedî densiteya bilind, performansa antî-balîstîk a baş, û lêçûnek amadekirinê ya nisbeten kêm in. Cûrbecûr pêvajoyên amadekirina sinterkirinê yên seramîkên karbîda silîkonê xwedî avantaj û dezavantajên xwe ne, û senaryoyên serîlêdanê jî dê cûda bin. Siyaseta çêtirîn ew e ku li gorî hilberê rêbaza amadekirina rast were hilbijartin û di navbera lêçûna kêm û performansa bilind de hevsengiyek were dîtin.
Dema weşandinê: 29ê Cotmeha 2024an