Silisyum karbür seramiklerinin dört sinterleme işlemi

Silisyum karbür seramikler yüksek sıcaklık dayanımına, yüksek sıcaklık oksidasyon direncine, iyi aşınma direncine, iyi termal kararlılığa, düşük termal genleşme katsayısına, yüksek termal iletkenliğe, yüksek sertliğe, ısı şoku direncine, kimyasal korozyon direncine ve diğer mükemmel özelliklere sahiptir. Otomotiv, makineleşme, çevre koruma, havacılık teknolojisi, bilgi elektroniği, enerji ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmış ve birçok endüstriyel alanda mükemmel performansa sahip, yeri doldurulamaz bir yapısal seramik haline gelmiştir. Şimdi size göstereyim!

微信图片_20220524111349

Basınçsız sinterleme

Basınçsız sinterleme, SiC sinterlemesi için en umut verici yöntem olarak kabul edilir. Farklı sinterleme mekanizmalarına göre, basınçsız sinterleme katı faz sinterlemesi ve sıvı faz sinterlemesi olarak ikiye ayrılabilir. Ultra ince β-A ile uygun miktarda B ve C (%2'den az oksijen içeriği) aynı anda SiC tozuna eklendi ve s. proehazka, 2020 ℃'de %98'den yüksek yoğunluğa sahip SiC sinterlenmiş gövdeye sinterlendi. A. Mulla ve ark. Al2O3 ve Y2O3 katkı maddesi olarak kullanıldı ve 0,5 μ m β-SiC (partikül yüzeyi az miktarda SiO2 içerir) için 1850-1950 ℃'de sinterlendi. Elde edilen SiC seramiklerinin bağıl yoğunluğu teorik yoğunluğun %95'inden büyüktür ve tane boyutu küçük ve ortalama boyuttadır. 1,5 mikrondur.

Sıcak pres sinterleme

Saf SiC, herhangi bir sinterleme katkı maddesi olmadan yalnızca çok yüksek sıcaklıklarda kompakt bir şekilde sinterlenebilir, bu nedenle birçok kişi SiC için sıcak presleme sinterleme işlemini uygular. Sinterleme yardımcıları ekleyerek SiC'nin sıcak presleme sinterlemesi hakkında birçok rapor vardır. Alliegro ve arkadaşları, SiC yoğunlaştırılması üzerinde bor, alüminyum, nikel, demir, krom ve diğer metal katkı maddelerinin etkisini inceledi. Sonuçlar, alüminyum ve demirin SiC sıcak presleme sinterlemesini destekleyen en etkili katkı maddeleri olduğunu gösterdi. FFlange, farklı miktarlarda Al2O3 eklemenin sıcak preslenmiş SiC'nin özellikleri üzerindeki etkisini inceledi. Sıcak preslenmiş SiC'nin yoğunlaştırılmasının çözünme ve çökelme mekanizmasıyla ilgili olduğu düşünülmektedir. Ancak, sıcak presleme sinterleme işlemi yalnızca basit şekilli SiC parçaları üretebilir. Tek seferlik sıcak presleme sinterleme işlemiyle üretilen ürün miktarı çok azdır ve bu da endüstriyel üretime elverişli değildir.

 

Sıcak izostatik presleme sinterlemesi

 

Geleneksel sinterleme işleminin eksikliklerini gidermek için B tipi ve C tipi katkı maddeleri kullanılmış ve sıcak izostatik pres sinterleme teknolojisi benimsenmiştir. 1900°C'de, yoğunluğu 98'den büyük ince kristal seramikler elde edilmiş ve oda sıcaklığında eğilme dayanımı 600 MPa'ya ulaşabilmiştir. Sıcak izostatik pres sinterleme, karmaşık şekillere ve iyi mekanik özelliklere sahip yoğun fazlı ürünler üretebilse de, sinterlemenin sızdırmaz hale getirilmesi gerekmektedir ve bu da endüstriyel üretimde elde edilmesi zor bir işlemdir.

 

Reaksiyon sinterlemesi

 

Reaksiyon sinterlenmiş silisyum karbür, aynı zamanda öz bağlı silisyum karbür olarak da bilinir, gözenekli kütüğün gaz veya sıvı faz ile reaksiyona girerek kütük kalitesini iyileştirdiği, gözenekliliği azalttığı ve belirli bir mukavemet ve boyut doğruluğuna sahip bitmiş ürünleri sinterlediği bir işlemi ifade eder. α-SiC tozu ve grafit belirli bir oranda karıştırılır ve kare bir kütük oluşturmak için yaklaşık 1650 ℃'ye ısıtılır. Aynı zamanda, gaz halindeki Si aracılığıyla kütüğe nüfuz eder veya içine girer ve mevcut α-SiC parçacıklarıyla birleşerek β-SiC oluşturmak için grafitle reaksiyona girer. Si tamamen nüfuz ettiğinde, tam yoğunluğa ve küçülmeyen boyuta sahip reaksiyon sinterlenmiş gövde elde edilebilir. Diğer sinterleme işlemleriyle karşılaştırıldığında, yoğunlaştırma işleminde reaksiyon sinterlemesinin boyut değişimi küçüktür ve doğru boyutta ürünler hazırlanabilir. Ancak sinterlenmiş gövdede büyük miktarda SiC bulunması, reaksiyon sinterlenmiş SiC seramiklerinin yüksek sıcaklık özelliklerini kötüleştirmektedir.


Gönderi zamanı: 08 Haz 2022