Reakcijsko sintran silicijev karbid je pomemben visokotemperaturni material z visoko trdnostjo, visoko trdoto, visoko odpornostjo proti obrabi, visoko korozijsko odpornostjo in visoko oksidacijsko odpornostjo ter drugimi odličnimi lastnostmi, ki se pogosto uporablja v strojništvu, vesoljski industriji, kemični industriji, energetiki in drugih področjih.
1. Priprava surovin
Surovine za reaktivno sintranje silicijevega karbida so predvsem ogljik in silicijev prah, pri čemer se ogljik lahko uporablja v različnih snoveh, ki vsebujejo ogljik, kot so premogov koks, grafit, oglje itd. Silicijev prah se običajno izbere z velikostjo delcev 1-5 μm kot visoko čist silicijev prah. Najprej se ogljik in silicijev prah zmešata v določenem razmerju, doda se ustrezna količina veziva in sredstva za tekočnost ter se enakomerno premeša. Zmes se nato da v kroglični mlin za mletje, kjer se nato enakomerno meša in melje, dokler velikost delcev ni manjša od 1 μm.
2. Postopek oblikovanja
Postopek brizganja je eden ključnih korakov pri proizvodnji silicijevega karbida. Pogosto uporabljeni postopki brizganja so stiskanje, fugiranje in statično brizganje. Stiskanje pomeni, da se zmes vnese v kalup in oblikuje z mehanskim pritiskom. Fugiranje se nanaša na mešanje zmesi z vodo ali organskim topilom, vbrizgavanje v kalup z brizgo v vakuumskih pogojih in oblikovanje končnega izdelka po stanju. Statično tlačno brizganje se nanaša na vnos zmesi v kalup pod zaščito vakuuma ali atmosfere za statično tlačno brizganje, običajno pri tlaku 20-30 MPa.
3. Postopek sintranja
Sintranje je ključni korak v proizvodnem procesu reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Temperatura sintranja, čas sintranja, atmosfera sintranja in drugi dejavniki vplivajo na delovanje reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Na splošno je temperatura sintranja reaktivno sintranega silicijevega karbida med 2000 in 2400 ℃, čas sintranja je običajno 1–3 ure, atmosfera sintranja pa je običajno inertna, kot so argon, dušik itd. Med sintranjem zmes kemično reagira in tvori kristale silicijevega karbida. Hkrati ogljik reagira tudi s plini v atmosferi in tvori pline, kot sta CO in CO2, kar vpliva na gostoto in lastnosti silicijevega karbida. Zato je vzdrževanje ustrezne atmosfere sintranja in časa sintranja zelo pomembno za izdelavo reakcijsko sintranega silicijevega karbida.
4. Postopek naknadne obdelave
Reakcijsko sintran silicijev karbid zahteva postopek naknadne obdelave po izdelavi. Pogosti postopki naknadne obdelave so strojna obdelava, brušenje, poliranje, oksidacija in tako naprej. Ti postopki so zasnovani za izboljšanje natančnosti in kakovosti površine reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Med njimi je postopek brušenja in poliranja pogosta metoda obdelave, ki lahko izboljša končno obdelavo in ravnost površine silicijevega karbida. Oksidacijski postopek lahko tvori oksidno plast, ki poveča odpornost proti oksidaciji in kemijsko stabilnost reakcijsko sintranega silicijevega karbida.
Skratka, proizvodnja silicijevega karbida z reaktivnim sintranjem je kompleksen proces, ki zahteva obvladovanje različnih tehnologij in procesov, vključno s pripravo surovin, postopkom oblikovanja, postopkom sintranja in postopkom naknadne obdelave. Le s celovitim obvladovanjem teh tehnologij in procesov je mogoče proizvesti visokokakovostne reakcijsko sintrane silicijev karbidne materiale, ki ustrezajo potrebam različnih področij uporabe.
Čas objave: 6. julij 2023