Reakcijsko sintranje silicijevega karbida je pomembna metoda za proizvodnjo visokozmogljivih keramičnih materialov. Ta metoda uporablja toplotno obdelavo virov ogljika in silicija pri visokih temperaturah, da se ti reagirajo in tvorijo silicijev karbidno keramiko.
1. Priprava surovin. Surovine za reakcijsko sintrani silicijev karbid vključujejo vir ogljika in vir silicija. Vir ogljika je običajno saje ali polimer, ki vsebuje ogljik, vir silicija pa je silicijev dioksid v prahu. Te surovine je treba zdrobiti, presejati in mešati, da se zagotovi enakomerna velikost delcev, hkrati pa nadzorovati njihovo kemično sestavo, da se med toplotno obdelavo dobi visokokakovostna silicijeva karbidna keramika.
2. Oblikovanje. Mešane surovine dajte v kalup za oblikovanje. Obstaja veliko vrst metod oblikovanja, najpogosteje uporabljena sta stiskanje in brizganje. Stiskanje je stiskanje surovine v prahu pod tlakom, da se oblikuje, medtem ko je brizganje surovina zmešana z lepilom, ki se nato z brizgo brizga vbrizga v kalup. Po oblikovanju je potrebno izvesti postopek razkalupljenja, da se keramični obdelovanec odstrani iz kalupa.
3. Toplotna obdelava. Oblikovano keramično telo se da v peč za toplotno obdelavo za sintranje. Postopek sintranja je razdeljen na dve fazi: fazo karbonizacije in fazo sintranja. V fazi karbonizacije se keramično telo segreje na visoko temperaturo (običajno nad 1600 °C) v inertni atmosferi, vir ogljika pa reagira z virom silicija, da nastane silicijev karbid. V fazi sintranja se temperatura dvigne na višjo temperaturo (običajno nad 1900 °C), kar povzroči rekristalizacijo in zgoščevanje med delci silicijevega karbida. Na ta način se gostota telesa silicijevega karbida dodatno izboljša, hkrati pa se znatno izboljšata tudi trdota in odpornost proti obrabi.
4. Končna obdelava. Sintrano keramično telo je treba dokončati, da se doseže želena oblika in velikost. Metode končne obdelave vključujejo brušenje, rezanje, vrtanje itd. Zaradi izjemno visoke trdote silicijevega karbidnega materiala ga je težko dokončati, kar zahteva uporabo visoko natančnih brusilnih orodij in obdelovalne opreme.
Skratka, proizvodni proces reakcijsko sintranega silicijevega karbida vključuje pripravo surovin, oblikovanje, toplotno obdelavo in končno obdelavo. Med njimi je ključni korak postopek toplotne obdelave, katerega nadzor je ključnega pomena za pridobitev visokokakovostnih silicijevih karbidnih materialov. Nadzorovati je treba temperaturo, atmosfero, čas zadrževanja in druge dejavnike toplotne obdelave, da se zagotovi zadosten potek reakcije, popolna kristalizacija in visoka gostota.
Prednost proizvodnega postopka reakcijsko sintranega silicijevega karbida je, da je mogoče pripraviti keramične materiale z visoko trdoto, visoko trdnostjo, visoko odpornostjo proti obrabi in visoko temperaturno stabilnostjo. Ta material ima ne le odlične mehanske lastnosti, temveč tudi odlično odpornost proti koroziji in visokotemperaturne lastnosti. Silicijev karbidni materiali se lahko uporabljajo za izdelavo različnih inženirskih delov, mehanskih tesnil, naprav za toplotno obdelavo, keramike za peči in tako naprej. Hkrati se silicijev karbidni materiali lahko uporabljajo tudi v polprevodnikih, sončni energiji, magnetnih materialih in drugih področjih.
Skratka, reakcijsko sintranje silicijevega karbida je pomembna metoda za pripravo visokozmogljivih keramičnih materialov. Proizvodni proces zahteva natančen nadzor nad vsakim členom za pridobitev visokokakovostnih silicijevih karbidnih materialov. Reakcijsko sintrani silicijev karbidni materiali imajo odlične mehanske lastnosti, odpornost proti koroziji in visokim temperaturam ter imajo široke možnosti uporabe na različnih industrijskih in znanstvenih področjih.
Čas objave: 21. julij 2023