Spiekana reaktywnie porcelana z węglika krzemu charakteryzuje się dobrą wytrzymałością na ściskanie w temperaturze otoczenia, odpornością na utlenianie w wysokiej temperaturze, dobrą odpornością na zużycie i wysoką odpornością termiczną, niskim współczynnikiem rozszerzalności liniowej, wysokim współczynnikiem przenikania ciepła, wysoką twardością, odpornością na ciepło i uszkodzenia, ognioodpornością oraz innymi cechami wysokiej jakości. Szeroko stosowana w pojazdach, automatyce mechanicznej, ochronie środowiska, inżynierii lotniczej i kosmicznej, elektronicznych urządzeniach informacyjnych, energetyce i innych dziedzinach, stała się opłacalnym i niezastąpionym materiałem ceramicznym w wielu gałęziach przemysłu.
Spiekanie bezciśnieniowe jest znaną obiecującą metodą kalcynacji SiC. W przypadku różnych maszyn do ciągłego odlewania, spiekanie bezciśnieniowe można podzielić na kalcynację w fazie stałej i wysokowydajną kalcynację w fazie ciekłej. Poprzez dodanie odpowiednich wiązań B i C (o zawartości tlenu poniżej 2%) do bardzo drobnego proszku Beta SiC, S. Proehazka jest spiekany do postaci kalcynowanej bryły SiC o gęstości względnej ponad 98% w temperaturze 2020, z dodatkami Al₂O₆ i Y₂O₆. Po kalcynacji 0,5 m-SiC w temperaturze 1850-1950 (powierzchnia cząstek z niewielką zawartością SiO₂), gęstość porcelany SiC przekracza 95% podstawowej gęstości teoretycznej, wielkość ziarna jest mała, a średnia wielkość jest duża i wynosi 1,5 μm.
Reaktywne spiekanie węglika krzemu odnosi się do całego procesu odbijania porowatej struktury wlewka fazą ciekłą lub wysokowydajną fazą ciekłą, co poprawia jakość wlewka, zmniejsza otwór odpowietrzający i kalcynuje gotowy produkt z określoną wytrzymałością i dokładnością wymiarową. Proszek krzemu plutonowego i grafit o wysokiej czystości są mieszane w określonej proporcji i podgrzewane do około 1650°F w celu wytworzenia zarodka włosa. Jednocześnie wnika on w stal poprzez fazę ciekłą Si, odbija się od węglika krzemu, tworząc pluton krzemowy i łączy się z istniejącymi cząstkami krzemu plutonowego. Po infiltracji krzemem można uzyskać spiek reakcyjny o szczegółowej gęstości względnej i rozmiarze po rozpakowaniu. W porównaniu z innymi metodami spiekania, w procesie spiekania reakcyjnego o wysokiej gęstości transformacja wielkości jest stosunkowo niewielka, co pozwala na uzyskanie odpowiednich rozmiarów wyrobów, ale duża ilość SiC w spiekanej masie powoduje, że właściwości wysokotemperaturowe spiekanej porcelany SiC będą gorsze. Ceramika SiC kalcynowana bezciśnieniowo, ceramika SiC kalcynowana na gorąco izostatycznie i ceramika SiC spiekana reakcyjnie mają różne właściwości.
Producenci węglika krzemu spiekanego reaktywnie: Na przykład, porcelana SiC charakteryzuje się wyższą gęstością względną po kalcynacji i wytrzymałością na zginanie, spiekanie na gorąco i spiekanie izostatyczne na gorąco, a spiekanie reaktywne SiC jest stosunkowo niskie. Jednocześnie właściwości fizyczne porcelany SiC zmieniają się wraz ze zmianą modyfikatora kalcynacji. Spiekanie bezciśnieniowe, spiekanie na gorąco i spiekanie reakcyjne porcelany SiC charakteryzują się dobrą odpornością na działanie alkaliów i kwasów, natomiast spiekana reakcyjnie porcelana SiC charakteryzuje się słabą odpornością na korozję HF i inne bardzo silne kwasy. Gdy temperatura otoczenia jest niższa niż 900°C, wytrzymałość na zginanie większości porcelany SiC jest znacznie wyższa niż w przypadku porcelany spiekanej w wysokiej temperaturze, a wytrzymałość na zginanie reaktywnej porcelany SiC spada gwałtownie po przekroczeniu 1400°C. (Dzieje się tak na skutek nagłego spadku wytrzymałości na zginanie pewnej ilości laminowanego szkła Si powyżej określonej temperatury w kalcynowanym materiale. Wysoka temperatura pracy ceramiki SiC spiekanej bez kalcynacji ciśnieniowej i pod stałym ciśnieniem statycznym na gorąco zależy głównie od rodzaju dodatków.
Czas publikacji: 07-11-2023