Sinterizarea ceramicii cu carbură de siliciu
Ceramica cu carbură de siliciu (SiC).
Carbură de siliciu (SiC)ceramica deține o poziție semnificativă printre ceramicele structurale la temperatură înaltă datorită coeficientului lor scăzut de dilatare termică, conductibilității termice ridicate, durității ridicate și stabilității termice și chimice excelente. Ele sunt utilizate pe scară largă în domenii precum industria aerospațială, energia nucleară, aplicații militare și semiconductori.
Datorită legăturii covalente puternice și a coeficientului scăzut de difuzie al SiC, obținerea densificării complete a ceramicii SiC este o provocare. Pentru a rezolva acest lucru, au fost dezvoltate diverse tehnici de sinterizare pentru ceramica SiC, inclusiv lipirea prin reacție, sinterizarea fără presiune, presarea la cald și sinterizarea prin recristalizare. Aceste tehnici au fiecare avantaje unice, rezultând ceramică SiC cu diferențe în microstructură, proprietăți și aplicații. Dar puteți distinge între aceste tipuri diferite de ceramică cu carbură de siliciu?
Ceramica SiC sinterizată fără presiune (SSiC)
Sinterizarea fără presiune a carburii de siliciu implică densificarea la temperaturi ridicate fără aplicarea unei presiuni externe, adesea sub gaz inert, prin adăugarea de ajutoare de sinterizare adecvate. Această tehnică s-a maturizat, oferind costuri de producție scăzute și fără limitări în ceea ce privește forma sau dimensiunea produselor. În special, ceramica SiC sinterizată fără presiune produsă prin sinterizare în stare solidă se laudă cu densitate mare, microstructură uniformă și proprietăți complete excelente.
Sinterizarea fără presiune este clasificată în continuare însinterizarea în stare solidăşisinterizarea în fază lichidă:
1、SiC sinterizat în stare solidă oferă densitate puternică, puritate ridicată, conductivitate termică unică ridicată și rezistență excelentă la temperatură ridicată. Este potrivit în special pentru fabricarea de componente ceramice mari, de formă complexă.
2、Sinterizarea în fază lichidă, dezvoltată de omul de știință american Muua MA la începutul anilor 1990, folosește Y₂O₃-Al₂O₃ ca aditivi primari de sinterizare. Această metodă permite temperaturi de sinterizare mai scăzute și produce ceramică cu granule mai fine.
În aplicații, sinterizarea fără presiune este simplă, rentabilă și ideală pentru producția în masă a componentelor ceramice de diferite forme. Este utilizat pe scară largă în inele de etanșare rezistente la uzură și coroziune, rulmenți de alunecare și multe altele. În plus, datorită durității sale ridicate, densității scăzute, performanțelor balistice excelente și capacității de a absorbi energie la fractură, ceramica SiC sinterizată fără presiune este aplicată pe scară largă în armurile balistice, inclusiv în protecția vehiculelor și navei, precum și în seifurile civile și transportul de numerar blindat. vehicule.
Ceramica SiC legata prin reactie (SiSiC)
Carbura de siliciu legată de reacție este o ceramică structurală atractivă, cu proprietăți mecanice excelente, cum ar fi rezistența ridicată, rezistența la coroziune și rezistența la oxidare. Oferă, de asemenea, avantajele temperaturii scăzute de sinterizare, costuri reduse și formării aproape nete.
Procesul de legare prin reacție implică amestecarea surselor de carbon cu pulberi de SiC pentru a pregăti un corp verde. La temperaturi ridicate, siliciul topit se infiltrează în corpul poros sub acțiune capilară, reacționând cu sursa de carbon din interior pentru a forma β-SiC, care se leagă strâns cu α-SiC original. Porii reziduali sunt umpluți cu siliciu lichid, realizând densificarea. Acest proces permite formarea în formă aproape de rețea, permițând fabricarea de produse de formă complexă.
Aplicațiile ceramicii SiC legate prin reacție includ componente ale cuptorului la temperatură înaltă, tuburi radiante, schimbătoare de căldură și duze de desulfurare. În plus, datorită coeficientului său scăzut de dilatare termică, modulului elastic ridicat și capacității de formare aproape netă, SiC legat de reacție este un material ideal pentru oglinzile spațiale. Odată cu creșterea dimensiunilor plachetelor și temperaturi mai ridicate de tratament termic, SiC legat de reacție înlocuiește treptat sticla de cuarț.
Ceramica SiC presată la cald (HP-SiC)
Presarea la cald este un proces de sinterizare care aplică simultan temperatură și presiune ridicată. Pulberile uscate de SiC sunt umplute în matrițe de grafit de înaltă rezistență, iar sub încălzire și presiune, densificarea și modelarea au loc simultan.
Procesul de încălzire și presare simultană promovează contactul particulelor, difuzia și transferul de masă în material, permițând producerea de ceramică SiC cu granulație fină, foarte densă, cu proprietăți mecanice excelente la temperaturi mai scăzute și timpi de sinterizare mai scurti. Ceramica SiC presată la cald poate obține o densificare completă, apropiindu-se de condițiile de sinterizare pură. Aplicațiile includ în principal componente rezistente la uzură și din industria nucleară.
Ceramica SiC recristalizată (R-SiC)
Ceramica SiC recristalizată este produsă prin amestecarea pulberilor grosiere și fine de SiC în proporții specifice, urmată de sinterizarea corpurilor verzi la temperaturi ridicate sub atmosferă inertă. În timpul acestui proces, particulele fine se evaporă într-o fază gazoasă și se condensează la punctele de contact ale particulelor grosiere, formând ceramică R-SiC. Această metodă, care nu necesită aditivi de sinterizare, este utilizată pe scară largă pentru fabricarea de componente mari SiC de puritate ultra-înaltă.
R-SiC, format la temperaturi ridicate, are duritatea a doua după diamant și păstrează multe proprietăți superioare ale SiC, cum ar fi rezistența ridicată la temperaturi ridicate, rezistența excelentă la coroziune, rezistența la oxidare și rezistența la șoc termic. Ca rezultat, este ideal pentru componentele cuptorului la temperaturi înalte, schimbătoarele de căldură și duzele arzătorului. În sectoarele aerospațiale și militare, SiC recristalizat este utilizat pentru fabricarea componentelor structurale ale aeronavelor, cum ar fi motoarele, aripioarele de coadă și fuselaje. Proprietățile sale mecanice superioare, rezistența la coroziune și rezistența la impact îmbunătățesc semnificativ performanța și durata de viață a vehiculelor aerospațiale.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. este un furnizor reputat și de încredere specializat în producția și vânzarea de piese ceramice tehnice. Oferim producție personalizată și prelucrare de înaltă precizie pentru o serie largă de materiale ceramice de înaltă performanță, inclusiv ceramică de alumină, ceramica din zirconiu, nitrură de siliciu, nitrură de bor , nitrură de aluminiu şi sticlă ceramică prelucrabilă. În prezent, piesele noastre ceramice pot fi găsite în multe industrii precum mecanică, chimică, medicală, semiconductoare, vehicule, electronice, metalurgie etc. Misiunea noastră este de a oferi piese ceramice de cea mai bună calitate pentru utilizatorii globali și este o mare plăcere să vedem ceramica noastră. piesele funcționează eficient în aplicațiile specifice ale clienților. Putem coopera atât la prototip, cât și la producția de masă, bine ați venit să ne contactați dacă aveți cerințe.
