Sintering réaksi
Réaksi sinteringkeramik silikon karbidaProsés produksi ngawengku pemadatan keramik, pemadatan agén infiltrasi fluks sintering, persiapan produk keramik sintering réaksi, persiapan keramik kai silikon karbida sareng léngkah-léngkah sanésna.
Nozzle silikon karbida sintering réaksi
Mimitina, 80-90% bubuk keramik (anu diwangun ku hiji atanapi dua bubuk tinabubuk silikon karbidajeung bubuk boron karbida), 3-15% bubuk sumber karbon (diwangun ku hiji atawa dua karbon hideung jeung résin fenolik) sarta 5-15% agén cetak (résin fenolik, polietilen glikol, hidroksimetil selulosa atawa parafin) dicampur rata maké ball mill pikeun meunangkeun bubuk campuran, anu disemprotkeun nepi ka garing sarta digranulasi, tuluy dipencet dina citakan pikeun meunangkeun keramik kompak kalayan rupa-rupa bentuk husus.
Kadua, 60-80% bubuk silikon, 3-10% bubuk silikon karbida, sareng 37-10% bubuk boron nitrida dicampur rata, teras dipencet dina citakan pikeun kéngingkeun agén infiltrasi fluks sintering anu dipadatkan.
Kompak keramik sareng kompak infiltran anu disinter teras ditumpuk babarengan, teras suhu naék ka 1450-1750℃ dina tungku vakum kalayan derajat vakum sahenteuna 5 × 10-1 Pa pikeun sintering sareng pangawetan panas salami 1-3 jam pikeun kéngingkeun produk keramik sinter réaksi. Sésa infiltran dina permukaan keramik sinter dipiceun ku cara ngetok pikeun kéngingkeun lambaran keramik anu padet, sareng bentuk aslina tina kompak dijaga.
Pamungkas, prosés sintering réaksi diadopsi, nyaéta, silikon cair atanapi paduan silikon kalayan aktivitas réaksi dina suhu luhur nyusup kana kosong keramik porous anu ngandung karbon dina pangaruh gaya kapiler, teras meta réaksi sareng karbon di jerona pikeun ngabentuk silikon karbida, anu bakal ngalegaan volumena, sareng pori-pori sésana dieusi ku silikon unsur. Kosong keramik porous tiasa karbon murni atanapi silikon karbida/bahan komposit dumasar karbon. Anu kahiji diala ku cara ngarawat sacara katalitik sareng pirolisis résin organik, pembentuk pori sareng pangleyur. Anu kadua diala ku cara pirolisis partikel silikon karbida/bahan komposit dumasar résin pikeun kéngingkeun bahan komposit dumasar silikon karbida/karbon, atanapi ku cara nganggo α-SiC sareng bubuk karbon salaku bahan awal sareng nganggo prosés pressing atanapi injection molding pikeun kéngingkeun bahan komposit.
Sintering tanpa tekanan
Prosés sintering tanpa tekanan tina silikon karbida tiasa dibagi kana sintering fase padet sareng sintering fase cair. Dina sababaraha taun ka pengker, panilitian ngeunaankeramik silikon karbidadi jero sareng di luar negeri utamina museur kana sintering fase cair. Prosés persiapan keramik nyaéta: panggilingan bal bahan campuran–>granulasi semprot–>pencét garing–>padetifikasi awak héjo–>sintering vakum.
Produk silikon karbida sinter tanpa tekanan
Tambahkeun 96-99 bagian bubuk ultrahalus silikon karbida (50-500nm), 1-2 bagian bubuk ultrahalus boron karbida (50-500nm), 0,2-1 bagian nano-titanium borida (30-80nm), 10-20 bagian résin fenolik anu leyur dina cai, sareng 0,1-0,5 bagian dispersant efisiensi tinggi kana ball mill pikeun ball milling sareng nyampur salami 24 jam, teras lebetkeun bubur campuran kana tong campuran pikeun diaduk salami 2 jam pikeun miceun gelembung dina bubur.
Campuran di luhur disemprotkeun kana menara granulasi, teras bubuk granulasi kalayan morfologi partikel anu saé, fluiditas anu saé, rentang distribusi partikel anu sempit sareng kalembaban anu sedeng diala ku cara ngontrol tekanan semprot, suhu asupan hawa, suhu kaluar hawa sareng ukuran partikel lambaran semprot. Konversi frékuénsi séntrifugal nyaéta 26-32, suhu asupan hawa nyaéta 250-280℃, suhu kaluar hawa nyaéta 100-120℃, sareng tekanan asupan bubur nyaéta 40-60.
Bubuk granulasi di luhur disimpen dina citakan karbida semen pikeun dipencet pikeun kéngingkeun awak héjo. Métode pengepresan nyaéta tekanan dua arah, sareng tonase tekanan alat mesin nyaéta 150-200 ton.
Awak héjo anu parantos dipencet disimpen dina oven panggaring pikeun dikeringkeun sareng dikeringkeun pikeun kéngingkeun awak héjo kalayan kakuatan awak héjo anu saé.
Awak héjo anu geus diawetkeun di luhur disimpen dinawadah grafitSareng disusun raket sareng rapih, teras wadah grafit anu awakna héjo disimpen dina tungku sintering vakum suhu luhur pikeun diduruk. Suhu pembakaranna nyaéta 2200-2250℃, sareng waktos insulasi nyaéta 1-2 jam. Pamungkas, keramik silikon karbida sinter tanpa tekanan kinerja tinggi diala.
Sintering fase padet
Prosés sintering silikon karbida tanpa tekanan tiasa dibagi kana sintering fase padet sareng sintering fase cair. Sintering fase cair meryogikeun panambahan aditif sintering, sapertos aditif binér sareng terner Y2O3, pikeun ngajantenkeun SiC sareng bahan kompositna nampilkeun sintering fase cair sareng ngahontal densifikasi dina suhu anu langkung handap. Métode persiapan keramik silikon karbida sinter fase padet kalebet nyampur bahan baku, granulasi semprot, pencetakan, sareng sintering vakum. Prosés produksi khususna sapertos kieu:
70-90% silikon karbida α submikron (200-500nm), 0,1-5% boron karbida, 4-20% résin, sareng 5-20% pangiket organik disimpen dina mixer teras ditambahkeun cai murni pikeun dicampur baseuh. Saatos 6-48 jam, bubur campuran dialirkeun kana ayakan 60-120 bolong;
Bubur anu tos diayak disemprotkeun kana granulasi ngaliwatan menara granulasi semprot. Suhu asupan menara granulasi semprot nyaéta 180-260℃, sareng suhu kaluarna nyaéta 60-120℃; kapadetan bulk bahan granulasi nyaéta 0,85-0,92g/cm3, fluiditas nyaéta 8-11s/30g; bahan granulasi diayak ngaliwatan ayakan 60-120 bolong pikeun dianggo engké;
Pilih citakan numutkeun bentuk produk anu dipikahoyong, lebetkeun bahan granular kana rongga citakan, teras laksanakeun cetakan komprési suhu kamar dina tekanan 50-200MPa pikeun kéngingkeun awak héjo; atanapi tempatkeun awak héjo saatos cetakan komprési kana alat pencét isostatik, laksanakeun pencét isostatik dina tekanan 200-300MPa, sareng kéngingkeun awak héjo saatos pencét sekundér;
Lebetkeun awak héjo anu disiapkeun dina léngkah-léngkah di luhur kana tungku sintering vakum pikeun sintering, sareng anu mumpuni nyaéta keramik tahan peluru silikon karbida anu parantos réngsé; dina prosés sintering di luhur, mimitina kaluarkeun tina tungku sintering, sareng nalika tingkat vakum ngahontal 3-5 × 10-2 Saatos Pa, gas inert dialirkeun kana tungku sintering kana tekanan normal teras dipanaskeun. Hubungan antara suhu pemanasan sareng waktos nyaéta: suhu kamar dugi ka 800 ℃, 5-8 jam, pelestarian panas salami 0,5-1 jam, ti 800 ℃ dugi ka 2000-2300 ℃, 6-9 jam, pelestarian panas salami 1 dugi ka 2 jam, teras didinginkan sareng tungku sareng dikirangan kana suhu kamar.
Mikrostruktur sareng wates butir silikon karbida anu disinter dina tekanan normal
Singkatna, keramik anu diproduksi ku prosés sintering panas gaduh kinerja anu langkung saé, tapi biaya produksi ogé ningkat pisan; keramik anu disiapkeun ku sintering tanpa tekanan gaduh kabutuhan bahan baku anu langkung luhur, suhu sintering anu luhur, parobahan ukuran produk anu ageung, prosés anu rumit sareng kinerja anu handap; produk keramik anu dihasilkeun ku prosés sintering réaksi gaduh kapadetan anu luhur, kinerja anti-balistik anu saé, sareng biaya persiapan anu relatif rendah. Rupa-rupa prosés persiapan sintering keramik silikon karbida gaduh kaunggulan sareng kalemahanana nyalira, sareng skénario aplikasi ogé bakal béda. Mangrupikeun kawijakan anu pangsaéna pikeun milih metode persiapan anu pas numutkeun produk sareng mendakan kasaimbangan antara biaya rendah sareng kinerja tinggi.
Waktos posting: 29-Okt-2024