A porcelana de carbeto de silício sinterizada por reação apresenta boa resistência à compressão em temperatura ambiente, resistência à oxidação pelo ar, boa resistência ao desgaste, boa resistência térmica, baixo coeficiente de expansão linear, alto coeficiente de transferência de calor, alta dureza, resistência ao calor e à corrosão, além de outras características de alta qualidade. Amplamente utilizada em veículos, automação mecânica, proteção ambiental, engenharia aeroespacial, dispositivos eletrônicos de informação, energia e outros campos, tornou-se uma cerâmica estrutural indispensável e de baixo custo em muitos setores industriais.
A sinterização sem pressão é conhecida como um método promissor de calcinação de SiC. Para diferentes máquinas de fundição contínua, a sinterização sem pressão pode ser dividida em calcinação em fase sólida e calcinação em fase líquida de alto desempenho. Adicionando quantidades apropriadas de B e C (com teor de oxigênio inferior a 2%) a um pó de SiC beta muito fino, S. Proehazka sinterizou um corpo de SiC calcinado com densidade relativa superior a 98% a 2020 °C, utilizando Al₂O₃ e Y₂O₃ como aditivos. A calcinação de 0,5 μm-SiC a 1850-1950 °C (com superfície das partículas apresentando um pouco de SiO₂) resultou em uma porcelana de SiC com densidade superior a 95% da densidade teórica básica, tamanho de grão pequeno e tamanho médio elevado, de 1,5 μm.
A sinterização reativa de carbeto de silício refere-se a todo o processo de reflexão de um tarugo com estrutura porosa em fase líquida ou fase líquida de alto desempenho, melhorando a qualidade do tarugo, reduzindo os poros e calcinando o produto final com determinada resistência e precisão dimensional. Pó de plutônio-SiC e grafite de alta pureza são misturados em uma determinada proporção e aquecidos a cerca de 1650 °C para produzir um núcleo metálico. Simultaneamente, o silício penetra no aço através da fase líquida, refletindo com o carbeto de silício para formar plutônio-SiC, que se funde com as partículas de plutônio-SiC existentes. Após a infiltração de silício, obtém-se um corpo sinterizado por reação com densidade relativa e tamanho de partícula definidos. Comparado com outros métodos de sinterização, no processo de sinterização reativa de alta densidade, a transformação dimensional é relativamente pequena, permitindo a criação de peças com dimensões precisas. No entanto, há uma grande quantidade de SiC no corpo calcinado, o que prejudica as características de alta temperatura da porcelana de SiC sinterizada por reação. As cerâmicas de SiC calcinadas sem pressão, as cerâmicas de SiC calcinadas isostaticamente a quente e as cerâmicas de SiC sinterizadas por reação apresentam características diferentes.
Fabricantes de carboneto de silício por sinterização reativa: Por exemplo, a porcelana de SiC calcinada apresenta densidade relativa e resistência à flexão superiores aos métodos de sinterização por prensagem a quente e prensagem isostática a quente, enquanto a porcelana de SiC sinterizada reativa apresenta valores relativamente baixos. Além disso, as propriedades físicas da porcelana de SiC variam de acordo com o modificador de calcinação utilizado. A porcelana de SiC sinterizada sem pressão, por prensagem a quente e por reação apresenta boa resistência a álcalis e ácidos, porém, a porcelana de SiC sinterizada por reação apresenta baixa resistência à corrosão por HF e outros ácidos muito fortes. Quando a temperatura ambiente é inferior a 900 °C, a resistência à flexão da maioria das porcelanas de SiC é significativamente maior do que a das porcelanas sinterizadas em altas temperaturas, e a resistência à flexão da porcelana de SiC sinterizada reativamente cai drasticamente quando ultrapassa 1400 °C. (Isso ocorre devido à queda repentina na resistência à flexão de uma certa quantidade de silício laminado no corpo calcinado, acima de uma determinada temperatura. O desempenho em altas temperaturas das cerâmicas de SiC sinterizadas sem calcinação sob pressão e sob pressão estática constante a quente é afetado principalmente pelos tipos de aditivos.)
Data da publicação: 07/11/2023