Reactief sinteren van siliciumcarbide is een belangrijke methode voor de productie van hoogwaardige keramische materialen. Deze methode maakt gebruik van warmtebehandeling van koolstof- en siliciumbronnen bij hoge temperaturen om ze te laten reageren tot siliciumcarbidekeramiek.
1. Bereiding van grondstoffen. De grondstoffen van reactiegesinterd siliciumcarbide omvatten een koolstofbron en een siliciumbron. De koolstofbron is doorgaans roet of een koolstofhoudend polymeer, terwijl de siliciumbron silicapoeder is. Deze grondstoffen moeten worden vermalen, gezeefd en gemengd om een uniforme deeltjesgrootte te garanderen en tegelijkertijd hun chemische samenstelling te controleren om hoogwaardige siliciumcarbidekeramiek te verkrijgen tijdens de warmtebehandeling.
2. Vorm. Plaats de gemengde grondstoffen in de mal om te gieten. Er zijn veel verschillende gietmethoden, waaronder persgieten en spuitgieten. Persgieten is het onder druk samenpersen van grondstofpoeder om te vormen, terwijl spuitgieten de grondstof met een lijmmengsel in de mal spuit om te vormen. Na het vormen is een ontvormbehandeling nodig om de keramische staaf uit de mal te verwijderen.
3. Warmtebehandeling. Het gevormde keramische lichaam wordt in de warmtebehandelingsoven geplaatst om te sinteren. Het sinterproces bestaat uit twee fasen: de carbonisatiefase en de sinterfase. In de carbonisatiefase wordt het keramische lichaam verhit tot een hoge temperatuur (meestal boven 1600 °C) onder een inerte atmosfeer, waarbij de koolstofbron reageert met de siliciumbron om siliciumcarbide te produceren. In de sinterfase wordt de temperatuur verhoogd tot een hogere temperatuur (meestal boven 1900 °C), wat rekristallisatie en verdichting tussen de siliciumcarbidedeeltjes veroorzaakt. Op deze manier wordt de dichtheid van het siliciumcarbidelichaam verder verbeterd, terwijl ook de hardheid en slijtvastheid aanzienlijk worden verbeterd.
4. Afwerking. Het gesinterde keramische lichaam moet worden afgewerkt om de gewenste vorm en grootte te verkrijgen. Afwerkingsmethoden omvatten slijpen, snijden, boren, enz. Door de extreem hoge hardheid van siliciumcarbide is het moeilijk af te werken, wat het gebruik van zeer nauwkeurige slijpgereedschappen en verwerkingsapparatuur vereist.
Samenvattend omvat het productieproces van reactiegesinterd siliciumcarbide de voorbereiding van de grondstoffen, het vormen, de warmtebehandeling en de afwerking. De belangrijkste stap hiervan is het warmtebehandelingsproces, waarvan de controle cruciaal is om hoogwaardige siliciumcarbidematerialen te verkrijgen. Het is noodzakelijk om de temperatuur, atmosfeer, verblijftijd en andere factoren van de warmtebehandeling te controleren om ervoor te zorgen dat de reactie voldoende is, de kristallisatie volledig is en de dichtheid hoog is.
Het voordeel van het reactiegesinterde siliciumcarbideproductieproces is dat er keramische materialen met een hoge hardheid, hoge sterkte, hoge slijtvastheid en hoge temperatuurstabiliteit kunnen worden geproduceerd. Dit materiaal heeft niet alleen uitstekende mechanische eigenschappen, maar ook een uitstekende corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid. Siliciumcarbidematerialen kunnen worden gebruikt voor de productie van diverse technische onderdelen, mechanische afdichtingen, warmtebehandelingsapparatuur, ovenkeramiek, enzovoort. Tegelijkertijd kunnen siliciumcarbidematerialen ook worden gebruikt in halfgeleiders, zonne-energie, magnetische materialen en andere sectoren.
Kortom, reactief sinteren van siliciumcarbide is een belangrijke methode voor de bereiding van hoogwaardige keramische materialen. Het productieproces vereist een nauwkeurige controle van elke schakel om hoogwaardige siliciumcarbidematerialen te verkrijgen. Reactief gesinterde siliciumcarbidematerialen hebben uitstekende mechanische eigenschappen, corrosiebestendigheid en hoge temperatuurbestendigheid, en hebben brede toepassingsmogelijkheden in diverse industriële en wetenschappelijke sectoren.
Plaatsingstijd: 21-07-2023