প্রতিক্রিয়া sintering এবং চাপহীন sintering সিলিকন কার্বাইড সিরামিক প্রস্তুতি প্রক্রিয়া

প্রতিক্রিয়া sintering

প্রতিক্রিয়া sinteringসিলিকন কার্বাইড সিরামিকউত্পাদন প্রক্রিয়া সিরামিক কম্প্যাক্টিং, sintering ফ্লাক্স অনুপ্রবেশ এজেন্ট কম্প্যাক্টিং, প্রতিক্রিয়া sintering সিরামিক পণ্য প্রস্তুতি, সিলিকন কার্বাইড কাঠ সিরামিক প্রস্তুতি এবং অন্যান্য পদক্ষেপ অন্তর্ভুক্ত।

প্রতিক্রিয়া sintering সিলিকন কার্বাইড অগ্রভাগ

প্রথমত, 80-90% সিরামিক পাউডার (এক বা দুটি পাউডার দিয়ে গঠিতসিলিকন কার্বাইড পাউডারএবং বোরন কার্বাইড পাউডার), 3-15% কার্বন উৎস পাউডার (এক বা দুটি কার্বন ব্ল্যাক এবং ফেনোলিক রজন দ্বারা গঠিত) এবং 5-15% ছাঁচনির্মাণ এজেন্ট (ফেনলিক রজন, পলিথিন গ্লাইকল, হাইড্রোক্সিমিথাইল সেলুলোজ বা প্যারাফিন) সমানভাবে মিশ্রিত হয় একটি মিশ্র পাউডার প্রাপ্ত করার জন্য একটি বল কল ব্যবহার করে, যা স্প্রে শুকনো হয় এবং দানাদার, এবং তারপর বিভিন্ন নির্দিষ্ট আকারের সাথে একটি সিরামিক কমপ্যাক্ট পেতে একটি ছাঁচে চাপা হয়।
দ্বিতীয়ত, 60-80% সিলিকন পাউডার, 3-10% সিলিকন কার্বাইড পাউডার এবং 37-10% বোরন নাইট্রাইড পাউডার সমানভাবে মিশ্রিত করা হয় এবং একটি ছাঁচে চাপানো হয় যাতে একটি সিন্টারিং ফ্লাক্স ইনফিল্ট্রেশন এজেন্ট কমপ্যাক্ট পাওয়া যায়।
সিরামিক কমপ্যাক্ট এবং sintered অনুপ্রবেশকারী কমপ্যাক্ট একসাথে স্ট্যাক করা হয়, এবং তাপমাত্রা 1450-1750℃ একটি ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে 5×10-1 Pa-এর কম নয় এমন ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী সহ সিন্টারিং এবং 1-3-এর জন্য তাপ সংরক্ষণের জন্য উন্নীত করা হয়। একটি প্রতিক্রিয়া sintered সিরামিক পণ্য প্রাপ্ত ঘন্টা. sintered সিরামিক পৃষ্ঠের অনুপ্রবেশকারী অবশিষ্টাংশ একটি ঘন সিরামিক শীট প্রাপ্ত করার জন্য টোকা দিয়ে সরানো হয়, এবং কমপ্যাক্টের আসল আকৃতি বজায় রাখা হয়।
অবশেষে, প্রতিক্রিয়া সিন্টারিং প্রক্রিয়া গৃহীত হয়, অর্থাৎ, উচ্চ তাপমাত্রায় প্রতিক্রিয়া কার্যকলাপ সহ তরল সিলিকন বা সিলিকন খাদ কৈশিক বলের ক্রিয়ায় কার্বন ধারণকারী ছিদ্রযুক্ত সিরামিক খালিতে অনুপ্রবেশ করে এবং সেখানে কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে সিলিকন কার্বাইড তৈরি করে, যা আয়তনে প্রসারিত হবে, এবং অবশিষ্ট ছিদ্রগুলি মৌলিক সিলিকন দিয়ে পূর্ণ। ছিদ্রযুক্ত সিরামিক খালি খাঁটি কার্বন বা সিলিকন কার্বাইড/কার্বন-ভিত্তিক যৌগিক উপাদান হতে পারে। প্রাক্তনটি একটি জৈব রজন, একটি ছিদ্র এবং একটি দ্রাবককে অনুঘটকভাবে নিরাময় এবং পাইরোলাইজিং দ্বারা প্রাপ্ত করা হয়। পরবর্তীটি সিলিকন কার্বাইড/কার্বন-ভিত্তিক যৌগিক উপাদানগুলি পেতে সিলিকন কার্বাইড কণা/রজন-ভিত্তিক যৌগিক উপাদানগুলিকে পাইরোলাইজিং করে বা α-SiC এবং কার্বন পাউডারকে প্রারম্ভিক উপকরণ হিসাবে ব্যবহার করে এবং কম্পোজিট পেতে একটি প্রেসিং বা ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ প্রক্রিয়া ব্যবহার করে প্রাপ্ত করা হয়। উপাদান

চাপহীন সিন্টারিং

সিলিকন কার্বাইডের চাপহীন সিন্টারিং প্রক্রিয়াটিকে কঠিন-ফেজ সিন্টারিং এবং তরল-ফেজ সিন্টারিং-এ ভাগ করা যায়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গবেষণাসিলিকন কার্বাইড সিরামিকদেশে এবং বিদেশে প্রধানত তরল-ফেজ sintering উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করা হয়েছে. সিরামিক তৈরির প্রক্রিয়া হল: মিশ্র উপাদান বল মিলিং–>স্প্রে গ্রানুলেশন–>ড্রাই প্রেসিং–>গ্রিন বডি সলিফিকেশন–>ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং৷

চাপহীন sintered সিলিকন কার্বাইড পণ্য

সিলিকন কার্বাইড আল্ট্রাফাইন পাউডারের 96-99 অংশ (50-500nm), বোরন কার্বাইড আল্ট্রাফাইন পাউডারের 1-2 অংশ (50-500nm), ন্যানো-টাইটানিয়াম বোরাইডের 0.2-1 অংশ (30-80nm), 10-20 অংশ যোগ করুন। পানিতে দ্রবণীয় ফেনোলিক রজন এবং 0.1-0.5 অংশ উচ্চ-দক্ষতা 24 ঘন্টার জন্য বল মিলিং এবং মেশানোর জন্য বল কলে ছড়িয়ে দেয় এবং মিশ্রিত স্লারিটিকে একটি মিক্সিং ব্যারেলে 2 ঘন্টা নাড়তে স্লারিতে বুদবুদ অপসারণের জন্য রাখুন।
উপরোক্ত মিশ্রণটি গ্রানুলেশন টাওয়ারে স্প্রে করা হয় এবং স্প্রে চাপ, এয়ার ইনলেট টেম্পারেচার, এয়ার আউটলেট টেম্পারেচার এবং স্প্রে শীট কণার সাইজ নিয়ন্ত্রণ করে ভাল কণার রূপবিদ্যা, ভাল তরলতা, সংকীর্ণ কণা বন্টন পরিসীমা এবং মাঝারি আর্দ্রতা সহ গ্রানুলেশন পাউডার পাওয়া যায়। সেন্ট্রিফিউগাল ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর হল 26-32, এয়ার ইনলেট তাপমাত্রা 250-280℃, এয়ার আউটলেট তাপমাত্রা 100-120℃ এবং স্লারি ইনলেট চাপ 40-60।
উপরের গ্রানুলেশন পাউডারটি একটি সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড ছাঁচে রাখা হয় যাতে একটি সবুজ বডি পাওয়ার জন্য চাপ দেওয়া হয়। প্রেসিং পদ্ধতি হল দ্বিমুখী চাপ, এবং মেশিন টুল প্রেসার টনেজ হল 150-200 টন।
ভাল সবুজ শরীরের শক্তি সঙ্গে একটি সবুজ শরীর প্রাপ্ত করার জন্য চাপা সবুজ শরীর শুকানোর এবং নিরাময়ের জন্য একটি শুকানোর চুলায় স্থাপন করা হয়।
উপরোক্ত নিরাময় করা সবুজ শরীর কগ্রাফাইট ক্রুসিবলএবং ঘনিষ্ঠভাবে এবং সুন্দরভাবে সাজানো, এবং তারপর সবুজ বডি সহ গ্রাফাইট ক্রুসিবলটি ফায়ারিংয়ের জন্য একটি উচ্চ-তাপমাত্রা ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং চুল্লিতে স্থাপন করা হয়। ফায়ারিং তাপমাত্রা 2200-2250℃, এবং অন্তরণ সময় 1-2 ঘন্টা। অবশেষে, উচ্চ-কর্মক্ষমতা চাপহীন sintered সিলিকন কার্বাইড সিরামিক প্রাপ্ত করা হয়।

সলিড-ফেজ সিন্টারিং

সিলিকন কার্বাইডের চাপহীন সিন্টারিং প্রক্রিয়াটিকে কঠিন-ফেজ সিন্টারিং এবং তরল-ফেজ সিন্টারিং-এ ভাগ করা যায়। লিকুইড-ফেজ সিন্টারিং-এর জন্য সিন্টারিং অ্যাডিটিভ, যেমন Y2O3 বাইনারি এবং ত্রিনারি অ্যাডিটিভ যোগ করার প্রয়োজন হয়, যাতে SiC এবং এর যৌগিক পদার্থগুলিকে তরল-ফেজ সিন্টারিং উপস্থিত করতে এবং কম তাপমাত্রায় ঘনত্ব অর্জন করতে হয়। সলিড-ফেজ সিন্টারযুক্ত সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের প্রস্তুতির পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে কাঁচামালের মিশ্রণ, স্প্রে গ্রানুলেশন, ছাঁচনির্মাণ এবং ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং। নির্দিষ্ট উত্পাদন প্রক্রিয়া নিম্নরূপ:
70-90% সাবমাইক্রন α সিলিকন কার্বাইড (200-500nm), 0.1-5% বোরন কার্বাইড, 4-20% রজন এবং 5-20% জৈব বাইন্ডার একটি মিক্সারে স্থাপন করা হয় এবং ভেজার জন্য বিশুদ্ধ জলের সাথে যোগ করা হয়। মিশ্রণ 6-48 ঘন্টা পরে, মিশ্র স্লারি একটি 60-120 জালের চালনি দিয়ে পাস করা হয়;
চালিত স্লারি একটি স্প্রে গ্রানুলেশন টাওয়ারের মাধ্যমে স্প্রে দানাদার। স্প্রে গ্রানুলেশন টাওয়ারের ইনলেট তাপমাত্রা 180-260℃, এবং আউটলেট তাপমাত্রা 60-120℃; দানাদার উপাদানের বাল্ক ঘনত্ব হল 0.85-0.92g/cm3, তরলতা হল 8-11s/30g; দানাদার উপাদানটি পরবর্তীতে ব্যবহারের জন্য একটি 60-120 জালের চালনি দিয়ে ছেঁকে নেওয়া হয়;
পছন্দসই পণ্যের আকৃতি অনুযায়ী একটি ছাঁচ নির্বাচন করুন, ছাঁচের গহ্বরে দানাদার উপাদান লোড করুন এবং একটি সবুজ শরীর পেতে 50-200MPa চাপে ঘরের তাপমাত্রা কমপ্রেশন ছাঁচনির্মাণ করুন; অথবা একটি আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং ডিভাইসে কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ের পরে সবুজ বডি রাখুন, 200-300MPa চাপে আইসোস্ট্যাটিক প্রেসিং সঞ্চালন করুন এবং সেকেন্ডারি প্রেসিংয়ের পরে একটি সবুজ বডি পাবেন;
উপরের ধাপে প্রস্তুত সবুজ বডিটিকে সিন্টারিংয়ের জন্য একটি ভ্যাকুয়াম সিন্টারিং ফার্নেসে রাখুন, এবং যোগ্যটি হল সমাপ্ত সিলিকন কার্বাইড বুলেটপ্রুফ সিরামিক; উপরের সিন্টারিং প্রক্রিয়ায়, প্রথমে সিন্টারিং ফার্নেসটি খালি করুন এবং যখন ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 3-5×10-2 এ পৌঁছে তখন Pa এর পরে নিষ্ক্রিয় গ্যাস সিন্টারিং চুল্লিতে সাধারণ চাপে প্রেরণ করা হয় এবং তারপরে উত্তপ্ত করা হয়। গরম করার তাপমাত্রা এবং সময়ের মধ্যে সম্পর্ক হল: ঘরের তাপমাত্রা 800℃, 5-8 ঘন্টা, 0.5-1 ঘন্টার জন্য তাপ সংরক্ষণ, 800℃ থেকে 2000-2300℃ পর্যন্ত, 6-9 ঘন্টা, 1 থেকে 2 ঘন্টা তাপ সংরক্ষণ, এবং তারপর চুল্লি দিয়ে ঠান্ডা করে ঘরের তাপমাত্রায় নামিয়ে দেওয়া হয়।

সিলিকন কার্বাইডের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং শস্যের সীমানা স্বাভাবিক চাপে sintered

সংক্ষেপে, হট প্রেসিং সিন্টারিং প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত সিরামিকগুলির ভাল কার্যকারিতা রয়েছে, তবে উত্পাদন ব্যয়ও ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে; চাপবিহীন সিন্টারিং দ্বারা প্রস্তুত সিরামিকগুলির উচ্চতর কাঁচামালের প্রয়োজনীয়তা, উচ্চ সিন্টারিং তাপমাত্রা, বড় পণ্যের আকার পরিবর্তন, জটিল প্রক্রিয়া এবং কম কর্মক্ষমতা রয়েছে; প্রতিক্রিয়া সিন্টারিং প্রক্রিয়া দ্বারা উত্পাদিত সিরামিক পণ্য উচ্চ ঘনত্ব, ভাল বিরোধী ব্যালিস্টিক কর্মক্ষমতা, এবং অপেক্ষাকৃত কম প্রস্তুতি খরচ আছে. সিলিকন কার্বাইড সিরামিকের বিভিন্ন সিন্টারিং প্রস্তুতির প্রক্রিয়াগুলির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে এবং প্রয়োগের পরিস্থিতিও ভিন্ন হবে। পণ্য অনুযায়ী সঠিক প্রস্তুতির পদ্ধতি বেছে নেওয়া এবং কম খরচ এবং উচ্চ কার্যক্ষমতার মধ্যে ভারসাম্য খুঁজে বের করাই হল সর্বোত্তম নীতি৷