Урвалын хайлуулах
Урвалын шаталтцахиурын карбид керамикҮйлдвэрлэлийн процесст керамик нягтруулах, флюс нэвчилттэй бодисоор нягтруулах, урвалын аргаар керамик бүтээгдэхүүн бэлтгэх, цахиурын карбид модны керамик бэлтгэх болон бусад алхмууд орно.
Цахиурын карбидын урвалын цорго
Нэгдүгээрт, керамик нунтагны 80-90% (нэг эсвэл хоёр нунтагаас бүрддэг)цахиурын карбидын нунтагболон борын карбидын нунтаг), нүүрстөрөгчийн эх үүсвэрийн 3-15% нунтаг (нэг эсвэл хоёр нүүрстөрөгчийн хар ба фенолын давирхайгаас бүрдсэн) болон хэвний бодис (фенолын давирхай, полиэтилен гликол, гидроксиметил целлюлоз эсвэл парафин)-ийг бөмбөлөгт тээрэм ашиглан жигд хольж, холимог нунтаг гаргаж авдаг бөгөөд үүнийг шүршиж хатааж, мөхлөгжүүлж, дараа нь хэвэнд шахаж янз бүрийн тодорхой хэлбэртэй керамик нягтралтай болгодог.
Хоёрдугаарт, 60-80% цахиурын нунтаг, 3-10% цахиурын карбидын нунтаг, 37-10% борын нитридийн нунтагыг жигд хольж, хэвэнд шахаж, хайлшруулах урсгалын нэвчилттэй бодисын нягтрал гаргана.
Дараа нь керамик нягт болон шатсан нэвчилттэй нягтыг хооронд нь давхарлаж, температурыг 1450-1750°C хүртэл нэмэгдүүлж, 5×10-1 Па-аас багагүй вакуум зэрэгтэй вакуум зууханд шатаах ба дулааныг 1-3 цагийн турш хадгалахын тулд урвалд орсон шатсан керамик бүтээгдэхүүн гарган авна. Шатсан керамикийн гадаргуу дээрх нэвчилттэй үлдэгдлийг товшиж арилгаж, нягт керамик хуудас гаргаж авах бөгөөд нягтын анхны хэлбэрийг хадгална.
Эцэст нь урвалын шаталтын процессыг хэрэгжүүлсэн бөгөөд өөрөөр хэлбэл өндөр температурт урвалын идэвхжилтэй шингэн цахиур эсвэл цахиурын хайлш нь капилляр хүчний нөлөөн дор нүүрстөрөгч агуулсан сүвэрхэг керамик хоосон зайд нэвчиж, нүүрстөрөгчтэй урвалд орж, цахиурын карбид үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эзэлхүүнээрээ тэлж, үлдсэн нүх сүвийг элементийн цахиураар дүүргэдэг. Сүвэрхэг керамик хоосон зай нь цэвэр нүүрстөрөгч эсвэл цахиурын карбид/нүүрстөрөгч дээр суурилсан нийлмэл материал байж болно. Эхнийхийг нь органик давирхай, нүх сүв үүсгэгч болон уусгагчийг каталитик аргаар хатааж, пиролизжуулснаар гаргаж авдаг. Сүүлийнхийг нь цахиурын карбидын хэсгүүд/давирхай дээр суурилсан нийлмэл материалыг пиролизжуулж цахиурын карбид/нүүрстөрөгч дээр суурилсан нийлмэл материал гаргаж авах эсвэл α-SiC болон нүүрстөрөгчийн нунтагыг эхлэлийн материал болгон ашиглаж, нийлмэл материалыг гаргаж авахын тулд шахах эсвэл шахах хэвлэх процессыг ашиглан гаргаж авдаг.
Даралтгүй хайлуулах
Цахиурын карбидын даралтгүй хайлуулах процессыг хатуу фазын хайлуулах болон шингэн фазын хайлуулах гэж хувааж болно. Сүүлийн жилүүдэд судалгаагаарцахиурын карбид керамикДотооддоо болон гадаадад голчлон шингэн фазын хайлуулахад анхаарлаа хандуулж ирсэн. Керамик бэлтгэх үйл явц нь: холимог материалын бөмбөлөг тээрэмдэх -> шүрших мөхлөгжүүлэх -> хуурай шахах -> ногоон биетийг хатууруулах -> вакуум хайлуулах.
Даралтгүй шатаасан цахиурын карбидын бүтээгдэхүүн
Бөмбөлөг тээрэмд 96-99 хэсэг цахиурын карбидын хэт нарийн нунтаг (50-500нм), 1-2 хэсэг борын карбидын хэт нарийн нунтаг (50-500нм), 0.2-1 хэсэг нано-титан борид (30-80нм), 10-20 хэсэг усанд уусдаг фенолын давирхай, 0.1-0.5 хэсэг өндөр үр ашигтай диспергатор нэмээд 24 цагийн турш бөмбөлөг тээрэмдэж, холимог зуурмагийг холигч торхонд хийж 2 цагийн турш хутгана. Ингэснээр зуурмаг дахь бөмбөлгийг арилгана.
Дээрх хольцыг мөхлөгжүүлэгч цамхаг руу шүршиж, шүрших даралт, агаарын оролтын температур, агаарын гаралтын температур, шүршигч хуудасны мөхлөгийн хэмжээг хянах замаар сайн мөхлөгжүүлэгч нунтаг, сайн шингэнтэй, нарийн тархалтын хүрээтэй, дунд зэргийн чийгшилтэй мөхлөгжүүлэгч нунтаг гаргаж авдаг. Центрифугийн давтамжийн хувиргалт нь 26-32, агаарын оролтын температур 250-280℃, агаарын гаралтын температур 100-120℃, зутангийн оролтын даралт 40-60 байна.
Дээрх мөхлөгт нунтагыг ногоон биет гаргахын тулд шахах зорилгоор цементэн карбидын хэвэнд хийнэ. Шахах арга нь хоёр чиглэлт даралттай бөгөөд машины багажны даралтын даац нь 150-200 тонн байна.
Дарагдсан ногоон биеийг хатаах зууханд хийж хатааж, хатууруулж, ногоон бие сайн бат бөх ногоон бие гаргаж авдаг.
Дээрх хатаасан ногоон биетийг дараах байдлаар байрлуулна.бал чулуун тигельнягт нямбай байрлуулж, ногоон биетэй бал чулуун тигелийг өндөр температурт вакуум шатаах зууханд хийж шатаана. Шатаах температур 2200-2250℃, дулаалгын хугацаа 1-2 цаг байна. Эцэст нь өндөр хүчин чадалтай даралтгүй шатаасан цахиурын карбидын керамик гаргаж авдаг.
Хатуу фазын хайлшжуулалт
Цахиурын карбидын даралтгүй шатаах процессыг хатуу фазын шатаах болон шингэн фазын шатаах гэж хувааж болно. Шингэн фазын шатаах процесст SiC болон түүний нийлмэл материалыг шингэн фазын шатаах процесст оруулж, бага температурт нягтруулахын тулд Y2O3 хоёртын болон гурвалсан нэмэлт зэрэг шатаах нэмэлтүүдийг нэмэх шаардлагатай. Хатуу фазын шатаах цахиурын карбидын керамик бэлтгэх аргад түүхий эдийг холих, шүрших мөхлөгжүүлэлт, хэвэнд оруулах, вакуум шатаах зэрэг орно. Үйлдвэрлэлийн тодорхой процесс нь дараах байдалтай байна.
70-90% субмикрон α цахиурын карбид (200-500нм), 0.1-5% борын карбид, 4-20% давирхай, 5-20% органик холбогчийг холигчинд хийж, цэвэр усаар нэмж нойтон холино. 6-48 цагийн дараа холимог зутанг 60-120 торон шигшүүрээр дамжуулна;
Шигшсэн зутанг шүрших мөхлөгт цамхагаар дамжуулан шүршиж мөхлөгтжүүлнэ. Шүрших мөхлөгт цамхагийн оролтын температур 180-260℃, гаралтын температур 60-120℃; мөхлөгт материалын задгай нягтрал 0.85-0.92г/см3, шингэн чанар 8-11с/30г; мөхлөгт материалыг дараа нь ашиглахын тулд 60-120 торон шигшүүрээр дамжуулан шигшинэ.
Хүссэн бүтээгдэхүүний хэлбэрийн дагуу хэвийг сонгож, мөхлөгт материалыг хэвний хөндийд ачиж, ногоон биетийг авахын тулд 50-200MPa даралттай өрөөний температурт шахалтын хэвийг гүйцэтгэнэ; эсвэл шахалтын хэвний дараа ногоон биетийг изостатик шахалтын төхөөрөмжид байрлуулж, 200-300MPa даралттай изостатик шахалтыг хийж, хоёрдогч шахалтын дараа ногоон биетийг гаргана;
Дээрх алхмуудад бэлтгэсэн ногоон биеийг вакуум шатаах зууханд хийж, шаардлага хангасан нь бэлэн болсон цахиурын карбидын сум нэвтэрдэггүй керамик юм; дээрх шатаах процесст эхлээд шатаах зуухыг гаргаж, вакуумын зэрэг 3-5×10-2 хүрэхэд Па-ийн дараа инертийн хий нь шатаах зууханд хэвийн даралт хүртэл дамжуулж, дараа нь халаана. Халаах температур ба хугацааны хоорондын хамаарал нь: өрөөний температур 800℃ хүртэл, 5-8 цаг, дулааныг 0.5-1 цаг, 800℃-аас 2000-2300℃ хүртэл, 6-9 цаг, дулааныг 1-2 цаг хадгалж, дараа нь зуухтай хамт хөргөж, өрөөний температурт хүргэнэ.
Ердийн даралтад шатаасан цахиурын карбидын бичил бүтэц ба ширхэгийн хил хязгаар
Товчхондоо, халуун шахалтын аргаар үйлдвэрлэсэн керамик нь илүү сайн гүйцэтгэлтэй боловч үйлдвэрлэлийн өртөг нь мөн мэдэгдэхүйц нэмэгддэг; даралтгүй шатаах аргаар бэлтгэсэн керамик нь түүхий эдийн өндөр шаардлага, шатаах температур өндөр, бүтээгдэхүүний хэмжээ их өөрчлөгддөг, нарийн төвөгтэй процесс, бага гүйцэтгэлтэй; урвалын шатаах аргаар үйлдвэрлэсэн керамик бүтээгдэхүүн нь өндөр нягтралтай, сайн баллистик эсрэг гүйцэтгэлтэй, харьцангуй бага бэлтгэлийн зардалтай байдаг. Цахиурын карбидын керамикийг шатаах янз бүрийн бэлтгэлийн процессууд нь өөрийн гэсэн давуу болон сул талуудтай бөгөөд хэрэглээний хувилбарууд нь бас өөр өөр байх болно. Бүтээгдэхүүний дагуу зөв бэлтгэлийн аргыг сонгож, бага өртөгтэй ба өндөр гүйцэтгэлийн хоорондын тэнцвэрийг олох нь хамгийн сайн бодлого юм.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 10-р сарын 29