Silikon karbida sinter tindak balas merupakan bahan suhu tinggi yang penting, dengan kekuatan tinggi, kekerasan tinggi, rintangan haus tinggi, rintangan kakisan tinggi dan rintangan pengoksidaan tinggi serta sifat-sifat cemerlang yang lain, digunakan secara meluas dalam jentera, aeroangkasa, industri kimia, tenaga dan bidang lain.
1. Penyediaan bahan mentah
Penyediaan bahan mentah silikon karbida sintering reaktif terutamanya serbuk karbon dan silikon, yang mana karbon boleh digunakan untuk pelbagai bahan yang mengandungi karbon, seperti kok arang batu, grafit, arang, dan sebagainya. Serbuk silikon biasanya dipilih dengan saiz zarah serbuk silikon ketulenan tinggi 1-5μm. Pertama, serbuk karbon dan silikon dicampurkan dalam perkadaran tertentu, menambah jumlah pengikat dan agen aliran yang sesuai, dan dikacau sekata. Campuran kemudian dimasukkan ke dalam kilang bola untuk pengilangan bola untuk pencampuran dan pengisaran yang lebih seragam sehingga saiz zarah kurang daripada 1μm.
2. Proses pengacuan
Proses pengacuan merupakan salah satu langkah utama dalam pembuatan silikon karbida. Proses pengacuan yang biasa digunakan ialah pengacuan tekan, pengacuan grout dan pengacuan statik. Pembentukan tekan bermaksud campuran dimasukkan ke dalam acuan dan dibentuk melalui tekanan mekanikal. Pengacuan grout merujuk kepada pencampuran campuran dengan air atau pelarut organik, menyuntiknya ke dalam acuan melalui picagari di bawah keadaan vakum, dan membentuk produk siap selepas dibiarkan. Pengacuan tekanan statik merujuk kepada campuran ke dalam acuan, di bawah perlindungan vakum atau atmosfera untuk pengacuan tekanan statik, biasanya pada tekanan 20-30MPa.
3. Proses pensinteran
Sintering merupakan langkah penting dalam proses pembuatan silikon karbida sinter tindak balas. Suhu sintering, masa sintering, atmosfera sintering dan faktor-faktor lain akan mempengaruhi prestasi silikon karbida sinter tindak balas. Secara amnya, suhu sintering silikon karbida sintering reaktif adalah antara 2000-2400℃, masa sintering biasanya 1-3 jam, dan atmosfera sintering biasanya lengai, seperti argon, nitrogen, dan sebagainya. Semasa sintering, campuran akan menjalani tindak balas kimia untuk membentuk kristal silikon karbida. Pada masa yang sama, karbon juga akan bertindak balas dengan gas di atmosfera untuk menghasilkan gas seperti CO dan CO2, yang akan mempengaruhi ketumpatan dan sifat silikon karbida. Oleh itu, mengekalkan atmosfera sintering dan masa sintering yang sesuai adalah sangat penting untuk pembuatan silikon karbida sinter tindak balas.
4. Proses selepas rawatan
Silikon karbida sinter tindak balas memerlukan proses rawatan pasca selepas pembuatan. Proses rawatan pasca yang biasa adalah pemesinan, pengisaran, penggilapan, pengoksidaan dan sebagainya. Proses ini direka bentuk untuk meningkatkan ketepatan dan kualiti permukaan silikon karbida sinter tindak balas. Antaranya, proses pengisaran dan penggilapan adalah kaedah pemprosesan yang biasa, yang dapat meningkatkan kemasan dan kerataan permukaan silikon karbida. Proses pengoksidaan dapat membentuk lapisan oksida untuk meningkatkan ketahanan pengoksidaan dan kestabilan kimia silikon karbida sinter tindak balas.
Pendek kata, pembuatan silikon karbida sintering reaktif merupakan satu proses yang kompleks, perlu menguasai pelbagai teknologi dan proses, termasuk penyediaan bahan mentah, proses pengacuan, proses sintering dan proses pasca rawatan. Hanya dengan menguasai teknologi dan proses ini secara komprehensif, bahan silikon karbida sintering tindak balas yang berkualiti tinggi dapat dihasilkan untuk memenuhi keperluan pelbagai bidang aplikasi.
Masa siaran: 06-Julai-2023