Реакционото синтерување на силициум карбид е важен метод за производство на високо-перформансни керамички материјали. Овој метод користи термичка обработка на извори на јаглерод и силициум на високи температури за да реагираат и да формираат силициум карбидна керамика.
1. Подготовка на суровини. Суровините на силициум карбид со реакционен синтер вклучуваат извор на јаглерод и извор на силициум. Изворот на јаглерод е обично јаглероден црнец или полимер што содржи јаглерод, додека изворот на силициум е силициум диоксид во прав. Овие суровини треба да се смачкаат, просеат и мешаат за да се обезбеди униформна големина на честичките, а истовремено да се контролира и нивниот хемиски состав за да се добие висококвалитетна силициум карбидна керамика за време на термичката обработка.
2. Обликување. Ставете ги измешаните суровини во калапот за лиење за лиење. Постојат многу видови методи на лиење, најчесто користени се пресувачко лиење и лиење со вбризгување. Пресувачкото лиење е компресија на прашок од суровина под притисок за да се формира, додека пресуваното лиење е суровина измешана со лепило, која се прска во калапот преку шприц за да се формира. По формирањето, потребно е да се изврши третман за отстранување на керамичкото парче од калапот.
3. Термичка обработка. Формираното керамичко тело се става во печка за термичка обработка за синтерување. Процесот на синтерување е поделен во две фази: фаза на карбонизација и фаза на синтерување. Во фазата на карбонизација, керамичкото тело се загрева на висока температура (обично над 1600 °C) под инертна атмосфера, а изворот на јаглерод реагира со изворот на силициум за да се произведе силициум карбид. Во фазата на синтерување, температурата се зголемува на повисока температура (обично над 1900 °C), што предизвикува рекристализација и згуснување помеѓу честичките од силициум карбид. На овој начин, густината на телото од силициум карбид е дополнително подобрена, додека тврдоста и отпорноста на абење се значително подобрени.
4. Завршна обработка. Синтеруваното керамичко тело треба да се доработи за да се добие посакуваната форма и големина. Методите на завршна обработка вклучуваат брусење, сечење, дупчење итн. Поради екстремно високата тврдост на силициум карбидниот материјал, тешко е да се доработи, што бара употреба на алатки за брусење со голема прецизност и опрема за обработка.
Накратко, процесот на производство на реакционо-синтериран силициум карбид вклучува подготовка на суровини, лиење, термичка обработка и завршна обработка. Меѓу нив, клучен чекор е процесот на термичка обработка, чија контрола е клучна за добивање висококвалитетни силициум карбидни материјали. Потребно е да се контролира температурата, атмосферата, времето на задржување и другите фактори на термичката обработка за да се обезбеди дека реакцијата е доволна, кристализацијата е целосна и густината е висока.
Предноста на процесот на производство на силициум карбид со реакционо синтерување е што може да се подготват керамички материјали со висока тврдост, висока цврстина, висока отпорност на абење и стабилност на висока температура. Овој материјал не само што има одлични механички својства, туку има и одлична отпорност на корозија и својства на висока температура. Силициум карбидните материјали може да се користат за производство на разни инженерски делови, механички заптивки, уреди за термичка обработка, керамика за печки и така натаму. Во исто време, силициум карбидните материјали може да се користат и во полупроводници, сончева енергија, магнетни материјали и други области.
Накратко, реакционото синтерување на силициум карбид е важен метод за подготовка на високо-перформансни керамички материјали. Процесот на производство бара фина контрола на секоја алка за да се добијат висококвалитетни силициум карбидни материјали. Реакционо синтеруваните силициум карбидни материјали имаат одлични механички својства, отпорност на корозија и својства на високи температури, и имаат широки перспективи за примена во различни индустриски и научни области.
Време на објавување: 21 јули 2023 година