رد عمل سنٽرنگ ۽ پريشر ليس سنٽرنگ سلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪ تيار ڪرڻ جو عمل

رد عمل سنٽرنگ

رد عمل سنٽرنگسلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪپيداوار جي عمل ۾ سيرامڪ ڪمپيڪٽنگ، سنٽرنگ فلڪس انفلٽريشن ايجنٽ ڪمپيڪٽنگ، ري ايڪشن سنٽرنگ سيرامڪ پراڊڪٽ تيار ڪرڻ، سلڪون ڪاربائيڊ ڪاٺ جي سيرامڪ تيار ڪرڻ ۽ ٻيا مرحلا شامل آهن.

رد عمل سينٽرنگ سلڪون ڪاربائيڊ نوزل

پهرين، 80-90٪ سيرامڪ پائوڊر (هڪ يا ٻه پائوڊر مان ٺهيل)سلڪون ڪاربائيڊ پائوڊر۽ بوران ڪاربائيڊ پائوڊر)، ڪاربن سورس پائوڊر جو 3-15٪ (ڪاربن بليڪ ۽ فينولڪ رال مان هڪ يا ٻه ٺهيل) ۽ 5-15٪ مولڊنگ ايجنٽ (فينولڪ رال، پوليٿيلين گلائڪول، هائيڊروڪسي ميٿائل سيلولوز يا پيرافين) کي بال مل استعمال ڪندي هڪجهڙائي سان ملايو ويندو آهي ته جيئن هڪ مخلوط پائوڊر حاصل ڪري سگهجي، جنهن کي اسپري ڪري خشڪ ڪيو ويندو آهي ۽ گرينول ڪيو ويندو آهي، ۽ پوءِ مختلف مخصوص شڪلن سان سيرامڪ ڪمپيڪٽ حاصل ڪرڻ لاءِ مولڊ ۾ دٻايو ويندو آهي.
ٻيو، 60-80٪ سلڪون پائوڊر، 3-10٪ سلڪون ڪاربائيڊ پائوڊر ۽ 37-10٪ بوران نائٽرائڊ پائوڊر کي هڪجهڙائي سان ملايو ويندو آهي، ۽ هڪ مولڊ ۾ دٻايو ويندو آهي ته جيئن هڪ سنٽرنگ فلڪس انفلٽريشن ايجنٽ ڪمپيڪٽ حاصل ڪري سگهجي.
پوءِ سيرامڪ ڪمپيڪٽ ۽ سنٽرڊ انفلٽرنٽ ڪمپيڪٽ کي گڏ ڪيو ويندو آهي، ۽ گرمي پد 1450-1750℃ تائين وڌايو ويندو آهي هڪ ويڪيوم فرنس ۾ جنهن جي ويڪيوم ڊگري 5×10-1 Pa کان گهٽ نه هجي ته جيئن 1-3 ڪلاڪن لاءِ سنٽرنگ ۽ گرمي جي بچاءُ لاءِ رد عمل سنٽرڊ سيرامڪ پراڊڪٽ حاصل ڪري سگهجي. سنٽرڊ سيرامڪ جي مٿاڇري تي انفلٽرنٽ باقيات کي ٽيپ ڪندي هٽايو ويندو آهي ته جيئن هڪ گهاٽي سيرامڪ شيٽ حاصل ڪري سگهجي، ۽ ڪمپيڪٽ جي اصل شڪل برقرار رکي ويندي آهي.
آخرڪار، رد عمل سنٽرنگ عمل اختيار ڪيو ويندو آهي، يعني، مائع سلڪون يا سلڪون مصر، تيز گرمي پد تي رد عمل جي سرگرمي سان، ڪيپيلري فورس جي عمل هيٺ ڪاربان تي مشتمل سوراخ واري سيرامڪ خالي ۾ داخل ٿئي ٿو، ۽ ان ۾ ڪاربان سان رد عمل ڪري سلڪون ڪاربائيڊ ٺاهيندو آهي، جيڪو حجم ۾ وڌندو، ۽ باقي سوراخ عنصري سلڪون سان ڀريل هوندا آهن. سوراخ وارو سيرامڪ خالي خالص ڪاربان يا سلڪون ڪاربائيڊ/ڪاربن تي ٻڌل جامع مواد ٿي سگهي ٿو. اڳوڻو هڪ نامياتي رال، هڪ سوراخ اڳوڻي ۽ هڪ محلول کي ڪيٽيليٽڪ طور تي علاج ۽ پائرولائيزنگ ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي. بعد وارو سلڪون ڪاربائيڊ ذرڙن/رال تي ٻڌل جامع مواد کي پائرولائيزنگ ذريعي سلڪون ڪاربائيڊ/ڪاربن تي ٻڌل جامع مواد حاصل ڪرڻ لاءِ حاصل ڪيو ويندو آهي، يا α-SiC ۽ ڪاربان پائوڊر کي شروعاتي مواد طور استعمال ڪندي ۽ جامع مواد حاصل ڪرڻ لاءِ پريسنگ يا انجيڪشن مولڊنگ عمل استعمال ڪندي حاصل ڪيو ويندو آهي.

دٻاءُ کان سواءِ سنٽرنگ

سلڪون ڪاربائيڊ جي پريشر ليس سنٽرنگ عمل کي سولڊ فيز سنٽرنگ ۽ مائع فيز سنٽرنگ ۾ ورهائي سگهجي ٿو. تازن سالن ۾، تحقيق تيسلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪسملڪ ۽ ٻاهرين ملڪن ۾ بنيادي طور تي مائع-مرحلي سنٽرنگ تي ڌيان ڏنو ويو آهي. سيرامڪ تيار ڪرڻ جو عمل آهي: مخلوط مواد بال ملنگ–> اسپري گرينوليشن–> خشڪ پريسنگ–> گرين باڊي سوليفڪيشن–> ويڪيوم سنٽرنگ.

پريشر کان سواءِ سنٽرڊ سلڪون ڪاربائيڊ پراڊڪٽس

24 ڪلاڪن لاءِ بال ملنگ ۽ ملائڻ لاءِ بال مل ۾ سلڪون ڪاربائيڊ الٽرافائن پائوڊر جا 96-99 حصا (50-500nm)، بوران ڪاربائيڊ الٽرافائن پائوڊر جا 1-2 حصا (50-500nm)، نانو ٽائيٽينيم بورائڊ جا 0.2-1 حصا (30-80nm)، پاڻي ۾ حل ٿيندڙ فينولڪ رال جا 10-20 حصا، ۽ اعليٰ ڪارڪردگي واري ڊسپرسنٽ جا 0.1-0.5 حصا شامل ڪريو، ۽ ملايل سلري کي 2 ڪلاڪن لاءِ هلائڻ لاءِ هڪ مڪسنگ بيرل ۾ وجھو ته جيئن سلري ۾ بلبل هٽائي سگهجن.
مٿي ڏنل مرکب کي گرينوليشن ٽاور ۾ اسپري ڪيو ويندو آهي، ۽ گرينوليشن پائوڊر سٺي پارٽيڪل مورفولوجي، سٺي رواني، تنگ پارٽيڪل ورڇ جي حد ۽ معتدل نمي سان اسپري پريشر، ايئر انليٽ گرمي پد، ايئر آئوٽ ليٽ گرمي پد ۽ اسپري شيٽ پارٽيڪل سائيز کي ڪنٽرول ڪندي حاصل ڪيو ويندو آهي. سينٽرفيوگل فريڪوئنسي ڪنورشن 26-32 آهي، ايئر انليٽ گرمي پد 250-280 ℃ آهي، ايئر آئوٽ ليٽ گرمي پد 100-120 ℃ آهي، ۽ سلري انليٽ پريشر 40-60 آهي.
مٿي ڏنل گرينوليشن پائوڊر کي گرين باڊي حاصل ڪرڻ لاءِ پريس ڪرڻ لاءِ سيمينٽ ٿيل ڪاربائيڊ مولڊ ۾ رکيو ويندو آهي. پريس ڪرڻ جو طريقو ٻه طرفي دٻاءُ آهي، ۽ مشين ٽول پريشر ٽنيج 150-200 ٽن آهي.
دٻايل سائي جسم کي سڪائڻ ۽ علاج ڪرڻ لاءِ سڪائڻ واري تندور ۾ رکيو ويندو آهي ته جيئن سٺي سائي جسم جي طاقت سان سائي جسم حاصل ڪري سگهجي.
مٿي ڏنل علاج ٿيل سائي جسم کي هڪ ۾ رکيو ويو آهيگريفائيٽ ڪروسيبل۽ ويجهڙائي ۽ صاف سٿري سان ترتيب ڏنل، ۽ پوءِ گرين باڊي سان گڏ گريفائيٽ ڪروسيبل کي فائر ڪرڻ لاءِ هڪ اعليٰ درجه حرارت واري ويڪيوم سينٽرنگ فرنس ۾ رکيو ويندو آهي. فائرنگ جو گرمي پد 2200-2250 ℃ آهي، ۽ موصليت جو وقت 1-2 ڪلاڪ آهي. آخرڪار، اعليٰ ڪارڪردگي وارو دٻاءُ وارو سينٽرڊ سلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪس حاصل ڪيا ويندا آهن.

سالڊ فيز سنٽرنگ

سلڪون ڪاربائيڊ جي پريشر ليس سنٽرنگ عمل کي سولڊ فيز سنٽرنگ ۽ مائع فيز سنٽرنگ ۾ ورهائي سگهجي ٿو. مائع فيز سنٽرنگ لاءِ سنٽرنگ ايڊيٽيوز، جهڙوڪ Y2O3 بائنري ۽ ٽرنري ايڊيٽيوز، جي ضرورت آهي ته جيئن SiC ۽ ان جي جامع مواد کي مائع فيز سنٽرنگ پيش ڪري ۽ گهٽ درجه حرارت تي ڊينسيفڪيشن حاصل ڪري سگهجي. سولڊ فيز سنٽرڊ سلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪس جي تياري جي طريقي ۾ خام مال جي ملاوٽ، اسپري گرينوليشن، مولڊنگ، ۽ ويڪيوم سنٽرنگ شامل آهن. مخصوص پيداوار جو عمل هن ريت آهي:
70-90٪ سب مائڪرون α سلڪون ڪاربائيڊ (200-500nm)، 0.1-5٪ بوران ڪاربائيڊ، 4-20٪ رال، ۽ 5-20٪ نامياتي بائنڊر کي ميڪر ۾ رکيو ويندو آهي ۽ گندي ملائي لاءِ خالص پاڻي سان ملايو ويندو آهي. 6-48 ڪلاڪن کان پوءِ، ملايل سلوري کي 60-120 ميش جي ڇني مان گذريو ويندو آهي؛
ڇني ٿيل سلري کي اسپري گرينوليشن ٽاور ذريعي اسپري گرينوليشن ڪيو ويندو آهي. اسپري گرينوليشن ٽاور جو انليٽ گرمي پد 180-260 ℃ آهي، ۽ آئوٽ ليٽ گرمي پد 60-120 ℃ آهي؛ داڻا ٿيل مواد جي بلڪ کثافت 0.85-0.92g/cm3 آهي، رواني 8-11s/30g آهي؛ داڻا ٿيل مواد کي بعد ۾ استعمال لاءِ 60-120 ميش ڇني ذريعي ڇني ويندو آهي؛
گهربل پراڊڪٽ جي شڪل مطابق هڪ مولڊ چونڊيو، گرينولڊ مواد کي مولڊ ڪيفي ۾ لوڊ ڪريو، ۽ گرين باڊي حاصل ڪرڻ لاءِ 50-200MPa جي دٻاءُ تي ڪمري جي گرمي پد تي ڪمپريشن مولڊنگ ڪريو؛ يا ڪمپريشن مولڊنگ کان پوءِ گرين باڊي کي آئوسوسٽٽڪ پريسنگ ڊيوائس ۾ رکو، 200-300MPa جي دٻاءُ تي آئوسوسٽٽڪ پريسنگ ڪريو، ۽ سيڪنڊري پريسنگ کان پوءِ گرين باڊي حاصل ڪريو؛
مٿي ڏنل مرحلن ۾ تيار ڪيل گرين باڊي کي ويڪيوم سنٽرنگ فرنس ۾ سنٽرنگ لاءِ وجھو، ۽ قابليت وارو تيار ٿيل سلڪون ڪاربائيڊ بلٽ پروف سيرامڪ آهي؛ مٿي ڏنل سنٽرنگ جي عمل ۾، پهرين سنٽرنگ فرنس کي خالي ڪريو، ۽ جڏهن ويڪيوم ڊگري 3-5×10-2 تائين پهچي وڃي ته Pa کان پوءِ، انرٽ گيس کي سنٽرنگ فرنس ۾ عام دٻاءُ تائين منتقل ڪيو ويندو آهي ۽ پوءِ گرم ڪيو ويندو آهي. گرم ڪرڻ جي گرمي پد ۽ وقت جي وچ ۾ تعلق آهي: ڪمري جو گرمي پد 800 ℃ تائين، 5-8 ڪلاڪ، گرمي جو تحفظ 0.5-1 ڪلاڪ لاءِ، 800 ℃ کان 2000-2300 ℃ تائين، 6-9 ڪلاڪ، گرمي جو تحفظ 1 کان 2 ڪلاڪن لاءِ، ۽ پوءِ فرنس سان ٿڌو ڪيو ويندو آهي ۽ ڪمري جي حرارت تي ڇڏيو ويندو آهي.

سلڪون ڪاربائيڊ جي مائڪرو اسٽرڪچر ۽ اناج جي حد عام دٻاءُ تي سنٽر ٿيل آهي

مختصر ۾، گرم پريسنگ سنٽرنگ جي عمل سان تيار ڪيل سيرامڪس جي ڪارڪردگي بهتر هوندي آهي، پر پيداوار جي قيمت پڻ تمام گهڻي وڌي ويندي آهي؛ پريشر ليس سنٽرنگ ذريعي تيار ڪيل سيرامڪس ۾ خام مال جون گهرجون وڌيڪ هونديون آهن، اعليٰ سنٽرنگ جو گرمي پد، وڏي پيداوار جي سائيز ۾ تبديليون، پيچيده عمل ۽ گهٽ ڪارڪردگي هوندي آهي؛ رد عمل سنٽرنگ جي عمل سان تيار ڪيل سيرامڪ شين ۾ اعليٰ کثافت، سٺي اينٽي بيلسٽڪ ڪارڪردگي، ۽ نسبتاً گهٽ تياري جي قيمت هوندي آهي. سلڪون ڪاربائيڊ سيرامڪس جي مختلف سنٽرنگ تيار ڪرڻ جي عملن جا پنهنجا فائدا ۽ نقصان آهن، ۽ ايپليڪيشن جا منظرنامو پڻ مختلف هوندا. پراڊڪٽ جي مطابق صحيح تياري جو طريقو چونڊڻ ۽ گهٽ قيمت ۽ اعليٰ ڪارڪردگي جي وچ ۾ توازن ڳولڻ بهترين پاليسي آهي.