Реакционно-спеченный карбид кремния является важным высокотемпературным материалом, обладающим высокой прочностью, высокой твердостью, высокой износостойкостью, высокой коррозионной стойкостью и высокой стойкостью к окислению, а также другими превосходными свойствами, широко используется в машиностроении, аэрокосмической, химической промышленности, энергетике и других областях.
1. Подготовка сырья
Приготовление реактивного спекания карбида кремния в качестве сырья в основном представляет собой углеродный и кремниевый порошок, из которых в качестве углерода можно использовать различные углеродсодержащие вещества, такие как каменноугольный кокс, графит, древесный уголь и т. д., обычно выбирается порошок кремния с размером частиц 1-5 мкм, порошок кремния высокой чистоты. Сначала смешивают углеродный и кремниевый порошок в определенной пропорции, добавляют соответствующее количество связующего и текучего агента и равномерно перемешивают. Затем смесь помещают в шаровую мельницу для шарового помола для дальнейшего равномерного смешивания и измельчения до тех пор, пока размер частиц не станет менее 1 мкм.
2. Процесс формования
Процесс формования является одним из ключевых этапов в производстве карбида кремния. Обычно используемые процессы формования - это прессование, заливка и статическое формование. Прессование означает, что смесь помещается в форму и формируется с помощью механического давления. Заливка подразумевает смешивание смеси с водой или органическим растворителем, впрыскивание ее в форму через шприц в условиях вакуума и формирование готового продукта после отстаивания. Статическое прессование подразумевает подачу смеси в форму под защитой вакуума или атмосферы для статического прессования, обычно при давлении 20-30 МПа.
3. Процесс спекания
Спекание является ключевым этапом в процессе производства реакционно-спеченного карбида кремния. Температура спекания, время спекания, атмосфера спекания и другие факторы будут влиять на производительность реакционно-спеченного карбида кремния. Как правило, температура спекания реакционно-спеченного карбида кремния составляет от 2000 до 2400 ℃, время спекания обычно составляет 1-3 часа, а атмосфера спекания обычно инертная, такая как аргон, азот и т. д. Во время спекания смесь будет подвергаться химической реакции с образованием кристаллов карбида кремния. В то же время углерод также будет реагировать с газами в атмосфере с образованием таких газов, как CO и CO2, которые будут влиять на плотность и свойства карбида кремния. Поэтому поддержание подходящей атмосферы спекания и времени спекания очень важно для производства реакционно-спеченного карбида кремния.
4. Процесс последующей обработки
Реакционно-спеченный карбид кремния требует процесса последующей обработки после производства. Обычные процессы последующей обработки - это механическая обработка, шлифовка, полировка, окисление и т. д. Эти процессы предназначены для повышения точности и качества поверхности реакционно-спеченного карбида кремния. Среди них процесс шлифовки и полировки является распространенным методом обработки, который может улучшить отделку и плоскостность поверхности карбида кремния. Процесс окисления может образовывать оксидный слой для повышения стойкости к окислению и химической стабильности реакционно-спеченного карбида кремния.
Короче говоря, производство карбида кремния методом реактивного спекания является сложным процессом, требующим освоения различных технологий и процессов, включая подготовку сырья, процесс формования, процесс спекания и процесс последующей обработки. Только путем всестороннего освоения этих технологий и процессов можно производить высококачественные материалы из карбида кремния методом реактивного спекания, которые будут соответствовать потребностям различных областей применения.
Время публикации: 06-07-2023