Карбиди кремний бо роҳи реаксия пухташаванда як усули муҳим барои истеҳсоли маводҳои керамикии баландсифат мебошад. Ин усул коркарди гармии манбаъҳои карбон ва кремнийро дар ҳарорати баланд барои водор кардани онҳо ба реаксия барои ташаккули керамикии карбиди кремний истифода мебарад.
1. Тайёр кардани ашёи хом. Ашёи хоми карбиди кремнийи бо реаксия пухташуда манбаи карбон ва манбаи кремнийро дар бар мегиранд. Манбаи карбон одатан сиёҳи карбон ё полимери дорои карбон аст, дар ҳоле ки манбаи кремний кремнийи хокадор аст. Ин ашёи хом бояд майда карда шаванд, тоза карда шаванд ва омехта карда шаванд, то андозаи якхелаи зарраҳо таъмин карда шавад ва дар айни замон таркиби химиявии онҳо назорат карда шавад, то сафолҳои карбиди кремнийи баландсифат ҳангоми коркарди гармӣ ба даст оварда шаванд.
2. Шакл диҳед. Ашёи хоми омехтаро барои қолаббандӣ ба қолаби қолаббандӣ андозед. Усулҳои зиёди қолаббандӣ мавҷуданд, ки маъмулан қолаббандии прессӣ ва қолаббандии тазриқӣ истифода мешаванд. Қолаббандии прессӣ фишурдани хокаи ашёи хом дар зери фишор барои шаклдиҳӣ аст, дар ҳоле ки қолаббандии тазриқӣ ашёи хомест, ки бо часпак омехта карда мешавад ва тавассути сӯзандору ба қолаб пошида мешавад, то шакл диҳад. Пас аз шаклдиҳӣ, барои хориҷ кардани қолаби сафолӣ аз қолаб, коркарди дефолтатсия зарур аст.
3. Коркарди гармӣ. Ҷисми сафолии ташаккулёфта барои пухтан ба кӯраи коркарди гармӣ гузошта мешавад. Раванди пухтан ба ду марҳила тақсим мешавад: марҳилаи карбонизатсия ва марҳилаи пухтан. Дар марҳилаи карбонизатсия, ҷисми сафолӣ дар зери атмосфераи инертӣ то ҳарорати баланд (одатан аз 1600°C боло) гарм карда мешавад ва манбаи карбон бо манбаи кремний реаксия карда, карбиди кремнийро ҳосил мекунад. Дар марҳилаи пухтан, ҳарорат то ҳарорати баландтар (одатан аз 1900°C боло) баланд карда мешавад, ки боиси аз нав кристаллизатсия ва зичшавии байни зарраҳои карбиди кремний мегардад. Бо ин роҳ, зичии ҷисми карбиди кремний боз ҳам беҳтар мешавад, дар ҳоле ки сахтӣ ва муқовимати фарсудашавӣ низ ба таври назаррас беҳтар мешавад.
4. Пардоз. Барои ба даст овардани шакл ва андозаи дилхоҳ, бадани сафолии синадор бояд пардоз карда шавад. Усулҳои пардоз иборатанд аз суфтакунӣ, буридан, пармакунӣ ва ғайра. Аз сабаби сахтии бениҳоят баланди маводи карбидии кремний, пардоз додани он душвор аст, ки истифодаи асбобҳои суфтакунӣ ва таҷҳизоти коркарди дақиқи баландро талаб мекунад.
Хулоса, раванди истеҳсоли карбиди кремнийи бо реаксия пухташуда омодасозии ашёи хом, қолаббандӣ, коркарди гармӣ ва анҷомдиҳиро дар бар мегирад. Дар байни онҳо, марҳилаи калидӣ раванди коркарди гармӣ мебошад, ки назорати он барои ба даст овардани маводи карбиди кремнийи босифат муҳим аст. Барои таъмини кофӣ будани реаксия, пурра будани кристаллизатсия ва баланд будани зичии он, назорати ҳарорат, атмосфера, вақти нигоҳдорӣ ва дигар омилҳои коркарди гармӣ зарур аст.
Бартарии раванди истеҳсоли карбиди кремний бо роҳи реаксия пухташуда дар он аст, ки маводҳои сафолиро бо сахтии баланд, мустаҳкамии баланд, муқовимати баланди фарсудашавӣ ва устувории ҳарорати баланд омода кардан мумкин аст. Ин мавод на танҳо хосиятҳои аълои механикӣ дорад, балки инчунин хосиятҳои аълои муқовимат ба зангзанӣ ва ҳарорати баланд дорад. Маводҳои карбиди кремнийро метавон барои истеҳсоли қисмҳои гуногуни муҳандисӣ, мӯҳрҳои механикӣ, дастгоҳҳои коркарди гармӣ, сафолҳои кӯра ва ғайра истифода бурд. Дар айни замон, маводҳои карбиди кремнийро инчунин дар нимноқилҳо, энергияи офтобӣ, маводҳои магнитӣ ва дигар соҳаҳо истифода бурдан мумкин аст.
Хулоса, карбиди кремнийи бо реаксия пухташуда як усули муҳим барои тайёр кардани маводҳои керамикии баландсифат мебошад. Раванди истеҳсолӣ назорати дақиқи ҳар як ҳалқаро барои ба даст овардани маводҳои карбиди кремнийи босифат талаб мекунад. Маводҳои карбиди кремнийи бо реаксия пухташуда дорои хосиятҳои аълои механикӣ, муқовимат ба зангзанӣ ва хосиятҳои ҳарорати баланд буда, дар соҳаҳои гуногуни саноатӣ ва илмӣ имкониятҳои васеъ доранд.
Вақти нашр: 21 июли соли 2023