رد عمل sintering اور دباؤ کے بغیر sintering سلکان کاربائڈ سیرامک ​​تیاری کے عمل

رد عمل sintering

رد عمل sinteringسلکان کاربائڈ سیرامکپیداوار کے عمل میں سیرامک ​​کمپیکٹنگ، sintering فلوکس انفلٹریشن ایجنٹ کومپیکٹنگ، ردعمل sintering سیرامک ​​مصنوعات کی تیاری، سلکان کاربائیڈ لکڑی سیرامک ​​کی تیاری اور دیگر اقدامات شامل ہیں۔

رد عمل sintering سلکان کاربائڈ نوزل

سب سے پہلے، سیرامک ​​پاؤڈر کا 80-90٪ (ایک یا دو پاؤڈر پر مشتملسلکان کاربائڈ پاؤڈراور بوران کاربائیڈ پاؤڈر)، 3-15% کاربن سورس پاؤڈر (ایک یا دو کاربن بلیک اور فینولک رال پر مشتمل ہے) اور 5-15% مولڈنگ ایجنٹ (فینولک رال، پولیتھیلین گلائکول، ہائیڈرو آکسیمیتھائل سیلولوز یا پیرافین) کو یکساں طور پر ملایا جاتا ہے، جس میں ایک بال کو ایک مکس رے اور اوبڈری پاؤڈر استعمال کیا جاتا ہے۔ دانے دار، اور پھر مختلف مخصوص اشکال کے ساتھ سیرامک ​​کمپیکٹ حاصل کرنے کے لیے ایک سانچے میں دبایا جاتا ہے۔
دوم، 60-80% سلکان پاؤڈر، 3-10% سلکان کاربائیڈ پاؤڈر اور 37-10% بوران نائٹرائیڈ پاؤڈر کو یکساں طور پر ملایا جاتا ہے، اور سنٹرنگ فلوکس انفلٹریشن ایجنٹ کومپیکٹ حاصل کرنے کے لیے ایک سانچے میں دبایا جاتا ہے۔
اس کے بعد سیرامک ​​کمپیکٹ اور سنٹرڈ انفلٹرنٹ کومپیکٹ کو ایک ساتھ اسٹیک کیا جاتا ہے، اور درجہ حرارت کو ایک ویکیوم فرنس میں 1450-1750℃ تک بڑھایا جاتا ہے جس کی ویکیوم ڈگری 5×10-1 Pa سے کم نہیں ہوتی ہے تاکہ sintering اور 1-3 گھنٹے تک گرمی کو محفوظ رکھا جا سکے۔ sintered سیرامک ​​کی سطح پر گھسنے والی باقیات کو ایک گھنے سیرامک ​​شیٹ حاصل کرنے کے لیے ٹیپ کرکے ہٹا دیا جاتا ہے، اور کمپیکٹ کی اصل شکل برقرار رہتی ہے۔
آخر میں، ری ایکشن sintering کے عمل کو اپنایا جاتا ہے، یعنی، اعلی درجہ حرارت پر رد عمل کی سرگرمی کے ساتھ مائع سلکان یا سلکان مرکب کیپلیری فورس کے عمل کے تحت کاربن پر مشتمل غیر محفوظ سیرامک ​​خالی میں گھس جاتا ہے، اور اس میں موجود کاربن کے ساتھ مل کر سلکان کاربائیڈ بناتا ہے، جو حجم میں پھیلتا ہے، اور باقی ماندہ سیرامک ​​خالی جگہوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ غیر محفوظ سیرامک ​​خالی خالص کاربن یا سلکان کاربائیڈ/کاربن پر مبنی جامع مواد ہو سکتا ہے۔ سابقہ ​​ایک نامیاتی رال، ایک تاکنا سابقہ ​​اور ایک سالوینٹ کو اتپریرک طور پر علاج اور پائرولائز کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ مؤخر الذکر سلکان کاربائیڈ/کاربن پر مبنی جامع مواد کو حاصل کرنے کے لیے سلکان کاربائیڈ کے ذرات/رال پر مبنی جامع مواد کو پائرولائز کرکے، یا α-SiC اور کاربن پاؤڈر کو ابتدائی مواد کے طور پر استعمال کرکے اور جامع مواد کو حاصل کرنے کے لیے دبانے یا انجیکشن مولڈنگ کے عمل کو استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔

دباؤ کے بغیر sintering

سلکان کاربائیڈ کے بغیر پریشر کے سنٹرنگ کے عمل کو ٹھوس فیز سنٹرنگ اور مائع فیز سنٹرنگ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ حالیہ برسوں میں، تحقیق پرسلکان کاربائیڈ سیرامکساندرون اور بیرون ملک بنیادی طور پر مائع فیز sintering پر توجہ مرکوز کی گئی ہے۔ سیرامک ​​کی تیاری کا عمل یہ ہے: مکسڈ میٹریل بال ملنگ–>اسپرے گرانولیشن–>ڈرائی پریسنگ–>گرین باڈی سولڈیفیکیشن–>ویکیوم سنٹرنگ۔

دباؤ کے بغیر sintered سلکان کاربائڈ مصنوعات

سلکان کاربائیڈ الٹرا فائن پاؤڈر (50-500nm) کے 96-99 حصے، بوران کاربائیڈ الٹرا فائن پاؤڈر (50-500nm) کے 1-2 حصے، نینو ٹائٹینیم بورائیڈ کے 0.2-1 حصے (30-80nm)، 10-20 حصے پانی میں حل کریں 24 گھنٹے تک بال کی گھسائی اور مکسنگ کے لیے گیند کی چکی میں اعلی کارکردگی کو پھیلانے والا، اور مکس شدہ سلوری کو مکسنگ بیرل میں 2 گھنٹے تک ہلانے کے لیے ڈالیں تاکہ گارے میں موجود بلبلوں کو دور کیا جا سکے۔
مندرجہ بالا مکسچر کو گرانولیشن ٹاور میں اسپرے کیا جاتا ہے، اور اچھی پارٹیکل مورفولوجی، اچھی روانی، تنگ پارٹیکل ڈسٹری بیوشن رینج اور معتدل نمی کے ساتھ گرانولیشن پاؤڈر سپرے پریشر، ایئر انلیٹ ٹمپریچر، ایئر آؤٹ لیٹ ٹمپریچر اور سپرے شیٹ پارٹیکل سائز کو کنٹرول کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ سینٹرفیوگل فریکوئنسی کی تبدیلی 26-32 ہے، ایئر انلیٹ کا درجہ حرارت 250-280 ℃ ہے، ایئر آؤٹ لیٹ کا درجہ حرارت 100-120 ℃ ہے، اور سلری انلیٹ پریشر 40-60 ہے۔
مندرجہ بالا دانے دار پاؤڈر کو سبز باڈی حاصل کرنے کے لیے دبانے کے لیے سیمنٹڈ کاربائیڈ مولڈ میں رکھا جاتا ہے۔ دبانے کا طریقہ دو طرفہ دباؤ ہے، اور مشین ٹول پریشر ٹنیج 150-200 ٹن ہے۔
دبائے ہوئے سبز جسم کو خشک کرنے والے تندور میں خشک کرنے اور ٹھیک کرنے کے لیے رکھا جاتا ہے تاکہ اچھی سبز جسمانی طاقت کے ساتھ سبز جسم حاصل کیا جا سکے۔
اوپر ٹھیک شدہ سبز جسم کو a میں رکھا گیا ہے۔گریفائٹ کروسیبلاور قریب سے اور صاف ستھرا اہتمام کیا جاتا ہے، اور پھر گرین باڈی کے ساتھ گریفائٹ کروسیبل کو فائر کرنے کے لیے ایک اعلی درجہ حرارت ویکیوم سنٹرنگ فرنس میں رکھا جاتا ہے۔ فائرنگ کا درجہ حرارت 2200-2250 ℃ ہے، اور موصلیت کا وقت 1-2 گھنٹے ہے۔ آخر میں، اعلی کارکردگی کے دباؤ کے بغیر sintered سلکان کاربائڈ سیرامکس حاصل کیے جاتے ہیں.

ٹھوس فیز سنٹرنگ

سلکان کاربائیڈ کے بغیر پریشر کے سنٹرنگ کے عمل کو ٹھوس فیز سنٹرنگ اور مائع فیز سنٹرنگ میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ Liquid-phase sintering کے لیے sintering additives کے اضافے کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے Y2O3 بائنری اور ٹرنری additives، تاکہ SiC اور اس کے مرکب مواد کو مائع فیز سنٹرنگ پیش کیا جا سکے اور کم درجہ حرارت پر کثافت حاصل ہو۔ سالڈ فیز سنٹرڈ سلکان کاربائیڈ سیرامکس کی تیاری کے طریقہ کار میں خام مال کی آمیزش، اسپرے گرینولیشن، مولڈنگ اور ویکیوم سنٹرنگ شامل ہیں۔ مخصوص پیداواری عمل مندرجہ ذیل ہے:
70-90% submicron α سلکان کاربائیڈ (200-500nm)، 0.1-5% بوران کاربائیڈ، 4-20% رال، اور 5-20% نامیاتی بائنڈر کو مکسر میں رکھا جاتا ہے اور گیلے مکسنگ کے لیے خالص پانی کے ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ 6-48 گھنٹے کے بعد، مخلوط گارا 60-120 میش چھلنی سے گزر جاتا ہے۔
چھلنی ہوئی گارا سپرے گرینولیشن ٹاور کے ذریعے دانے دار سپرے ہے۔ سپرے گرینولیشن ٹاور کا اندرونی درجہ حرارت 180-260 ℃ ہے، اور آؤٹ لیٹ درجہ حرارت 60-120 ℃ ہے؛ دانے دار مواد کی بلک کثافت 0.85-0.92g/cm3 ہے، سیالیت 8-11s/30g ہے؛ دانے دار مواد کو بعد میں استعمال کے لیے 60-120 میش چھلنی کے ذریعے چھلنی کیا جاتا ہے۔
مطلوبہ پروڈکٹ کی شکل کے مطابق مولڈ کا انتخاب کریں، دانے دار مواد کو مولڈ کیویٹی میں لوڈ کریں، اور گرین باڈی حاصل کرنے کے لیے 50-200MPa کے دباؤ پر کمرے کے درجہ حرارت کو کمپریشن مولڈنگ انجام دیں۔ یا کمپریشن مولڈنگ کے بعد گرین باڈی کو آئسوسٹیٹک پریسنگ ڈیوائس میں رکھیں، 200-300MPa کے پریشر پر آئسوسٹیٹک پریسنگ کریں، اور سیکنڈری دبانے کے بعد گرین باڈی حاصل کریں۔
مندرجہ بالا مراحل میں تیار کردہ سبز باڈی کو sintering کے لیے ویکیوم سنٹرنگ فرنس میں ڈالیں، اور کوالیفائیڈ سلکان کاربائیڈ بلٹ پروف سیرامک ​​ہے۔ مندرجہ بالا sintering کے عمل میں، سب سے پہلے sintering فرنس کو خالی کریں، اور جب ویکیوم کی ڈگری 3-5×10-2 تک پہنچ جاتی ہے Pa کے بعد، غیر فعال گیس کو عام دباؤ پر سنٹرنگ فرنس میں منتقل کیا جاتا ہے اور پھر گرم کیا جاتا ہے۔ حرارتی درجہ حرارت اور وقت کے درمیان تعلق یہ ہے: کمرے کا درجہ حرارت 800 ℃، 5-8 گھنٹے، 0.5-1 گھنٹے کے لیے گرمی کا تحفظ، 800 ℃ سے 2300 ℃ تک، 6-9 گھنٹے، گرمی کا تحفظ 1 سے 2 گھنٹے، اور پھر فرنس سے ٹھنڈا کرکے کمرے کے درجہ حرارت پر گرا دیا جاتا ہے۔

سلیکون کاربائیڈ کی مائیکرو اسٹرکچر اور گرین باؤنڈری نارمل پریشر پر sintered

مختصراً، گرم دبانے والے سنٹرنگ کے عمل سے تیار کردہ سیرامکس کی کارکردگی بہتر ہوتی ہے، لیکن پیداواری لاگت بھی بہت بڑھ جاتی ہے۔ بغیر پریشر کے سنٹرنگ کے ذریعے تیار کردہ سیرامکس میں خام مال کی اعلی ضروریات، اعلی درجۂ حرارت، بڑے پروڈکٹ کے سائز میں تبدیلی، پیچیدہ عمل اور کم کارکردگی ہوتی ہے۔ ری ایکشن sintering کے عمل سے تیار کی جانے والی سیرامک ​​مصنوعات میں اعلی کثافت، اچھی اینٹی بیلسٹک کارکردگی، اور تیاری کی نسبتاً کم لاگت ہوتی ہے۔ سلکان کاربائیڈ سیرامکس کے مختلف قسم کے سنٹرنگ تیاری کے عمل کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں، اور درخواست کے منظرنامے بھی مختلف ہوں گے۔ مصنوعات کے مطابق تیاری کے صحیح طریقے کا انتخاب کرنا اور کم قیمت اور اعلیٰ کارکردگی کے درمیان توازن تلاش کرنا بہترین پالیسی ہے۔