Carbura de siliciu sinterizată prin reacție este un material important pentru temperaturi ridicate, cu rezistență ridicată, duritate ridicată, rezistență ridicată la uzură, rezistență ridicată la coroziune și rezistență ridicată la oxidare și alte proprietăți excelente, fiind utilizată pe scară largă în mașini, industria aerospațială, industria chimică, energie și alte domenii.
1. Pregătirea materiei prime
Materiile prime pentru sinterizarea reactivă a carburii de siliciu sunt în principal carbon și pulbere de siliciu, dintre care se pot utiliza diverse substanțe care conțin carbon, cum ar fi cocsul de cărbune, grafit, cărbune etc. Pulberea de siliciu este de obicei selectată cu o dimensiune a particulelor de 1-5 μm, o pulbere de siliciu de înaltă puritate. Mai întâi, carbonul și pulberea de siliciu sunt amestecate într-o anumită proporție, adăugând o cantitate adecvată de liant și agent de curgere și amestecând uniform. Amestecul este apoi introdus într-o moară cu bile pentru măcinare, pentru a se amesteca și măcina uniform până când dimensiunea particulelor este mai mică de 1 μm.
2. Procesul de turnare
Procesul de turnare este una dintre etapele cheie în fabricarea carburii de siliciu. Procesele de turnare utilizate în mod obișnuit sunt turnarea prin presare, turnarea prin injecție și turnarea statică. Formarea prin presare înseamnă că amestecul este introdus în matriță și format prin presiune mecanică. Turnarea prin injecție se referă la amestecarea amestecului cu apă sau solvent organic, injectarea acestuia în matriță printr-o seringă în condiții de vid și formarea produsului finit după lăsarea la rece. Turnarea sub presiune statică se referă la introducerea amestecului în matriță, sub protecția vidului sau a atmosferei, pentru turnarea sub presiune statică, de obicei la o presiune de 20-30 MPa.
3. Procesul de sinterizare
Sinterizarea este o etapă cheie în procesul de fabricație a carburii de siliciu sinterizate prin reacție. Temperatura de sinterizare, timpul de sinterizare, atmosfera de sinterizare și alți factori vor afecta performanța carburii de siliciu sinterizate prin reacție. În general, temperatura de sinterizare a carburii de siliciu sinterizate reactive este între 2000-2400℃, timpul de sinterizare este în general de 1-3 ore, iar atmosfera de sinterizare este de obicei inertă, cum ar fi argon, azot și așa mai departe. În timpul sinterizării, amestecul va suferi o reacție chimică pentru a forma cristale de carbură de siliciu. În același timp, carbonul va reacționa și cu gazele din atmosferă pentru a produce gaze precum CO și CO2, ceea ce va afecta densitatea și proprietățile carburii de siliciu. Prin urmare, menținerea unei atmosfere de sinterizare și a unui timp de sinterizare adecvate este foarte importantă pentru fabricarea carburii de siliciu sinterizate prin reacție.
4. Procesul post-tratament
Carbura de siliciu sinterizată prin reacție necesită un proces de post-tratare după fabricație. Procesele comune de post-tratare sunt prelucrarea, șlefuirea, lustruirea, oxidarea și așa mai departe. Aceste procese sunt concepute pentru a îmbunătăți precizia și calitatea suprafeței carburii de siliciu sinterizate prin reacție. Printre acestea, procesul de șlefuire și lustruire este o metodă comună de procesare, care poate îmbunătăți finisajul și planeitatea suprafeței carburii de siliciu. Procesul de oxidare poate forma un strat de oxid pentru a spori rezistența la oxidare și stabilitatea chimică a carburii de siliciu sinterizate prin reacție.
Pe scurt, fabricarea carburii de siliciu prin sinterizare reactivă este un proces complex, care necesită stăpânirea unei varietăți de tehnologii și procese, inclusiv pregătirea materiilor prime, procesul de turnare, procesul de sinterizare și procesul de post-tratare. Numai prin stăpânirea completă a acestor tehnologii și procese se pot produce materiale de carbură de siliciu sinterizate prin reacție de înaltă calitate, care să satisfacă nevoile diverselor domenii de aplicare.
Data publicării: 06 iulie 2023