Reaksiýa sinterlemesi
Reaksiýanyň sinterleşmesikremniý karbidi keramikasyönümçilik prosesi keramiki gysyşdyrmagy, sinterleme flusynyň infiltrasiýa agentiniň gysyşdyrylmagyny, reaksiýa sinterleme keramiki önümlerini taýýarlamagy, kremniý karbidiniň agaç keramiki taýýarlamagyny we beýleki ädimleri öz içine alýar.
Reaksiýa sinterleme kremniý karbid nozul
Ilki bilen, keramiki poroşogyň 80-90% -i (bir ýa-da iki poroşogdan ybarat)kremniý karbid poroşogywe bor karbid poroşogy), 3-15% uglerod çeşme poroşogy (bir ýa-da iki uglerod garasyndan we fenol smolasyndan ybarat) we 5-15% galyplaýjy serişde (fenol smola, polietilen glikol, gidroksimetil selýuloza ýa-da parafin) garyşyk poroşok almak üçin şar degirmeni arkaly deň derejede garyşdyrylýar, ol püskürtme arkaly guradylýar we granulalanýar, soňra dürli aýratyn görnüşlerdäki keramiki kompakt almak üçin galypda basylýar.
Ikinjiden, 60-80% kremniý poroşogy, 3-10% kremniý karbid poroşogy we 37-10% bor nitridi poroşogy deň derejede garyşdyrylýar we sinterleme flusynyň infiltrasiýa agentiniň kompaktlygyny almak üçin galypda basylýar.
Soňra keramiki kompakt we sinterlenen infiltrant kompakt bir ýere jemlenýär we temperatura 5×10-1 Pa-dan az bolmadyk wakuum derejesi bolan wakuum peçinde 1450-1750℃-e çenli ýokarlandyrylýar we reaksiýa sinterlenen keramiki önümi almak üçin 1-3 sagatlap sinterleşdirilýär we ýylylygy saklaýar. Sinterlenen keramikanyň ýüzündäki infiltrant galyndylary dykyz keramiki list almak üçin kakmak arkaly aýrylýar we kompaktyň asyl görnüşi saklanýar.
Ahyrsoňy, reaksiýa sinterleme prosesi kabul edilýär, ýagny ýokary temperaturada reaksiýa işjeňligi bolan suwuk kremniý ýa-da kremniý garyndysy kapillýar güýjüniň täsiri astynda uglerod saklaýan gözenekli keramiki boşluga siňýär we içindäki uglerod bilen reaksiýa girip, göwrümi giňelýän kremniý karbidini emele getirýär we galan gözenekler elementar kremniý bilen doldurylýar. Gözenekli keramiki boşluk arassa uglerod ýa-da kremniý karbidi/uglerod esasly kompozit material bolup biler. Birinjisi organiki smolany, gözenek döredijini we erijini katalitik usulda berkidip we pirolizläp alynýar. Ikinjisi kremniý karbidini/uglerod esasly kompozit materiallary almak üçin kremniý karbidi bölejiklerini/smola esasly kompozit materiallary pirolizläp ýa-da başlangyç materiallar hökmünde α-SiC we uglerod poroşogyny ulanyp we kompozit materialy almak üçin preslemek ýa-da inýeksiýa kalyplama prosesini ulanyp alynýar.
Basymsyz sinterleme
Kremniý karbidiniň basyşsyz sinterleme prosesini gaty fazaly sinterleme we suwuk fazaly sinterleme bölmek bolýar. Soňky ýyllarda, bu ugurdaky ylmy-barlag işleri...kremniý karbidi keramikasyÖýde we daşary ýurtlarda esasan suwuk fazaly bişirmäge ünsi jemledi. Keramika taýýarlamak prosesi: garyşyk material top frezerleme –> püskürtme granulýasiýasy –> gurak presleme –> ýaşyl beden gataşmasy –> wakuum bişirme.
Basymsyz sinterlenen kremniý karbid önümleri
24 sagatlap şar frezerlemek we garyşdyrmak üçin şar degirmenine 96-99 bölek kremniý karbidi ultra inçe poroşogynyň (50-500nm), 1-2 bölek bor karbidi ultra inçe poroşogynyň (50-500nm), 0,2-1 bölek nano-titan boridiniň (30-80nm), 10-20 bölek suwda ereýän fenol smolasynyň we 0,1-0,5 bölek ýokary netijeli dispersant goşuň we 24 sagatlap şar frezerlemek we garyşdyrmak üçin garyşyk şlamy garyşdyryjy çelekde goýuň we şlamdaky köpürjikleri aýyrmak üçin 2 sagatlap garyşdyryň.
Ýokardaky garyndy granulýasiýa diňine püskürtülýär we püskürtme basyşyny, howa giriş temperaturasyny, howa çykyş temperaturasyny we püskürtme listiniň bölejikleriniň ululygyny gözegçilikde saklamak arkaly gowy bölejik morfologiýasyna, gowy akgynlygyna, dar bölejik paýlanyş aralygyna we ortaça çyglylyga eýe bolan granulýasiýa poroşogy alynýar. Merkezden gaçyryş ýygylygynyň öwrülişi 26-32, howa giriş temperatura 250-280℃, howa çykyş temperatura 100-120℃ we şlam giriş basyşy 40-60.
Ýokardaky granulýasiýa poroşogy ýaşyl göwre almak üçin preslemek üçin sementlenen karbid galypyna ýerleşdirilýär. Preslemek usuly iki taraplaýyn basyşdyr we stanokyň basyş tonnajy 150-200 tonnadyr.
Preslenen ýaşyl göwre gowy ýaşyl göwre berkligine eýe bolan ýaşyl göwre almak üçin guradylan peje goýulýar we guradylýar.
Ýokardaky gurlan ýaşyl beden bir ýerde ýerleşdirilengrafit tigelwe ýakyn we tertipli ýerleşdirilýär, soňra ýaşyl göwreli grafit tigel ýakmak üçin ýokary temperaturaly wakuum bişiriji peje goýulýar. Bişirme temperaturasy 2200-2250℃, izolýasiýa wagty bolsa 1-2 sagat. Ahyrsoňy, ýokary öndürijilikli basyşsyz bişirilen kremniý karbid keramikasy alynýar.
Gaty fazaly sinterleme
Kremniý karbidiniň basyşsyz sinterleme prosesini gaty fazaly sinterleme we suwuk fazaly sinterleme bölüp bolýar. Suwuk fazaly sinterleme, SiC we onuň kompozit materiallarynyň suwuk fazaly sinterlemesini üpjün etmek we pes temperaturada dykyzlaşma gazanmak üçin Y2O3 ikilik we üçlük goşundylary ýaly sinterleme goşundylarynyň goşulmagyny talap edýär. Gaty fazaly sinterlenen kremniý karbidi keramikasynyň taýýarlanyş usuly çig maly garyşdyrmak, püskürtme granulýasiýasyny, galyplamany we wakuum sinterlemesini öz içine alýar. Öndürişiň anyk prosesi aşakdaky ýaly:
70-90% submikron α kremniý karbidi (200-500nm), 0,1-5% bor karbidi, 4-20% smola we 5-20% organiki baglaýjy garyjyda ýerleşdirilýär we çygly garyşdyrmak üçin arassa suw bilen goşulýar. 6-48 sagatdan soň garyşyk süzgüç 60-120 gözenekli elekden geçirilýär;
Elenen suspenziýa püskürtme granulýasiýasy diňi arkaly püskürtme granulýasiýasy arkaly süzülýär. Püskürtme granulýasiýasy diňiniň giriş temperaturasy 180-260℃, çykyş temperaturasy bolsa 60-120℃; granulýasiýa edilen materialyň göwrüm dykyzlygy 0,85-0,92g/sm3, akgynlygy 8-11s/30g; granulýasiýa edilen material soňra ulanmak üçin 60-120 torly elekden süzülýär;
Islenýän önümiň görnüşine görä galyp saýlaň, granulalanan materialy galyp boşlugyna ýükläň we ýaşyl göwre almak üçin otag temperaturasynda 50-200MPa basyşda basyşly galyplamany ýerine ýetiriň; ýa-da basyşly galyplamadan soň ýaşyl göwreni izostatik presleme enjamyna ýerleşdiriň, 200-300MPa basyşda izostatik presleme geçirip, ikinji gezek preslemeden soň ýaşyl göwre alyň;
Ýokardaky ädimlerde taýýarlanan ýaşyl göwräni sinterlemek üçin wakuum sinterleme pejine salyň, laýyk gelýäni taýýar kremniý karbidiniň ok geçirmeýän keramikasydyr; ýokardaky sinterleme prosesinde ilki sinterleme pejini boşadyň we wakuum derejesi 3-5 × 10-2 ýetende, Pa-dan soň, inert gaz sinterleme pejine kadaly basyşa geçirilýär we soňra gyzdyrylýar. Gyzdyryş temperaturasy bilen wagtyň arasyndaky gatnaşyk: otagyň temperaturasy 800℃-e çenli, 5-8 sagat, ýylylygy 0,5-1 sagat, 800℃-den 2000-2300℃-e çenli, 6-9 sagat, ýylylygy 1-2 sagat saklap, soňra peç bilen sowadyp, otagyň temperaturasyna düşüriň.
Normal basyşda sinterlenen kremniý karbidiniň mikrostruktury we däne serhedi
Gysgaça aýdylanda, gyzgyn presleme arkaly sinterleme prosesi arkaly öndürilen keramika has gowy öndürijilige eýedir, ýöne önümçilik çykdajylary hem ep-esli ýokarlanýar; basyşsyz sinterleme arkaly taýýarlanan keramika has ýokary çig mal talaplaryna, ýokary sinterleme temperaturasyna, önümiň uly ölçeg üýtgemelerine, çylşyrymly prosese we pes öndürijilige eýedir; reaksiýa sinterleme prosesi arkaly öndürilen keramika önümleri ýokary dykyzlyga, gowy antiballistik öndürijilige we deňeşdirme boýunça pes taýýarlyk çykdajylaryna eýedir. Kremniý karbid keramikasynyň dürli sinterleme taýýarlamak prosesleriniň öz artykmaçlyklary we kemçilikleri bar we ulanylyş senariýleri hem dürli bolar. Önüme görä dogry taýýarlamak usulyny saýlamak we arzan baha bilen ýokary öndürijiligiň arasynda deňagramlylygy tapmak iň gowy syýasatdyr.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 29-njy oktýabry