Sintro adwaith
Mae'r adwaith sintroceramig carbid siliconMae'r broses gynhyrchu yn cynnwys cywasgu cerameg, cywasgu asiant ymdreiddio fflwcs sintering, paratoi cynhyrchion ceramig adwaith sintering, paratoi ceramig pren carbid silicon a chamau eraill.
Adwaith sintering silicon carbide ffroenell
Yn gyntaf, mae 80-90% o bowdr ceramig (sy'n cynnwys un neu ddau o bowdrau opowdr carbid silicona phowdr boron carbid), 3-15% o bowdr ffynhonnell carbon (sy'n cynnwys un neu ddau o resin carbon du a ffenolig) a 5-15% o asiant mowldio (resin ffenolig, polyethylen glycol, cellwlos hydroxymethyl neu baraffin) yn cael eu cymysgu'n gyfartal defnyddio melin bêl i gael powdr cymysg, sy'n cael ei chwistrellu wedi'i sychu a'i gronynnu, ac yna'i wasgu mewn mowld i gael compact ceramig gyda gwahanol siapiau penodol.
Yn ail, mae powdr silicon 60-80%, powdr carbid silicon 3-10% a phowdr nitrid boron 37-10% yn cael eu cymysgu'n gyfartal, a'u gwasgu mewn mowld i gael compact asiant ymdreiddiad fflwcs sintering.
Yna caiff y compact ceramig a'r compact ymdreiddiad sintered eu pentyrru gyda'i gilydd, a chodir y tymheredd i 1450-1750 ℃ mewn ffwrnais gwactod gyda gradd gwactod o ddim llai na 5 × 10-1 Pa ar gyfer sintro a chadw gwres ar gyfer 1-3 oriau i gael adwaith sintered cynnyrch ceramig. Mae'r gweddillion ymdreiddiad ar wyneb y ceramig sintered yn cael ei dynnu trwy dapio i gael taflen seramig drwchus, a chedwir siâp gwreiddiol y compact.
Yn olaf, mabwysiadir y broses sintering adwaith, hynny yw, mae silicon hylif neu aloi silicon gyda gweithgaredd adwaith ar dymheredd uchel yn ymdreiddio i'r gwag ceramig mandyllog sy'n cynnwys carbon o dan weithred grym capilari, ac yn adweithio â'r carbon ynddo i ffurfio carbid silicon, sy'n yn ehangu mewn cyfaint, ac mae'r mandyllau sy'n weddill yn cael eu llenwi â silicon elfennol. Gall y gwag ceramig mandyllog fod yn garbon pur neu garbid silicon / deunydd cyfansawdd carbon. Ceir y cyntaf drwy halltu a pyrolyzing resin organig, cyn mandwll a thoddydd yn gatalytig. Ceir yr olaf trwy byrolyzing gronynnau carbid silicon / deunyddiau cyfansawdd resin i gael carbid silicon / deunyddiau cyfansawdd carbon, neu trwy ddefnyddio α-SiC a phowdr carbon fel deunyddiau cychwyn a defnyddio proses wasgu neu fowldio chwistrellu i gael y cyfansawdd deunydd.
Sintro di-bwysedd
Gellir rhannu'r broses sintro di-bwysedd o garbid silicon yn sintro cyfnod solet a sintro cyfnod hylif. Yn y blynyddoedd diwethaf, mae'r ymchwil arcerameg silicon carbidgartref a thramor wedi canolbwyntio'n bennaf ar sintro hylif-cyfnod. Y broses baratoi cerameg yw: melino pêl deunydd cymysg -> gronynniad chwistrellu -> gwasgu sych -> solidification corff gwyrdd -> sintro gwactod.
Cynhyrchion carbid silicon sintered di-bwysedd
Ychwanegu 96-99 rhan o bowdr ultrafine carbid silicon (50-500nm), 1-2 rhan o bowdr ultrafine boron carbide (50-500nm), 0.2-1 rhan o nano-titaniwm boride (30-80nm), 10-20 rhan o resin ffenolig sy'n hydoddi mewn dŵr, a 0.1-0.5 rhan o wasgarwr effeithlonrwydd uchel i'r felin bêl ar gyfer melino pêl a chymysgu am 24 awr, a rhowch y slyri cymysg i mewn i gasgen gymysgu i'w droi am 2 awr i gael gwared â swigod yn y slyri.
Mae'r cymysgedd uchod yn cael ei chwistrellu i mewn i'r twr granwleiddio, a cheir y powdr gronynniad â morffoleg gronynnau da, hylifedd da, ystod dosbarthu gronynnau cul a lleithder cymedrol trwy reoli'r pwysedd chwistrellu, tymheredd mewnfa aer, tymheredd allfa aer a maint gronynnau taflen chwistrellu. Y trosiad amledd allgyrchol yw 26-32, tymheredd y fewnfa aer yw 250-280 ℃, tymheredd yr allfa aer yw 100-120 ℃, a phwysedd y fewnfa slyri yw 40-60 ℃.
Rhoddir y powdr gronynniad uchod mewn mowld carbid wedi'i smentio i'w wasgu i gael corff gwyrdd. Y dull gwasgu yw pwysau deugyfeiriadol, ac mae tunelledd pwysedd yr offer peiriant yn 150-200 tunnell.
Rhoddir y corff gwyrdd gwasgu mewn popty sychu ar gyfer sychu a halltu i gael corff gwyrdd gyda chryfder corff gwyrdd da.
Rhoddir y corff gwyrdd halltu uchod yn acrucible graffitac wedi'i drefnu'n agos ac yn daclus, ac yna gosodir y crucible graffit gyda'r corff gwyrdd mewn ffwrnais sintering gwactod tymheredd uchel ar gyfer tanio. Y tymheredd tanio yw 2200-2250 ℃, a'r amser inswleiddio yw 1-2 awr. Yn olaf, ceir cerameg carbid silicon sintered di-bwysedd perfformiad uchel.
Sintro cyfnod solet
Gellir rhannu'r broses sintro di-bwysedd o garbid silicon yn sintro cyfnod solet a sintro cyfnod hylif. Mae sintro cyfnod hylif yn gofyn am ychwanegu ychwanegion sintro, megis ychwanegion deuaidd a theiran Y2O3, i wneud SiC a'i ddeunyddiau cyfansawdd yn cyflwyno sintro cyfnod hylif ac yn cyflawni dwysedd ar dymheredd is. Mae'r dull paratoi o serameg carbid silicon sintered solet-cyfnod yn cynnwys cymysgu deunyddiau crai, gronynniad chwistrellu, mowldio, a sintro gwactod. Mae'r broses gynhyrchu benodol fel a ganlyn:
Rhoddir 70-90% o submicron α carbid silicon (200-500nm), 0.1-5% o boron carbid, 4-20% o resin, a 5-20% o rhwymwr organig mewn cymysgydd a'i ychwanegu â dŵr pur ar gyfer gwlyb cymysgu. Ar ôl 6-48 awr, caiff y slyri cymysg ei basio trwy ridyll rhwyll 60-120;
Mae'r slyri wedi'i hidlo'n cael ei chwistrellu'n gronynnog trwy dwr granwleiddio chwistrell. Tymheredd mewnfa'r twr granwleiddio chwistrellu yw 180-260 ℃, a thymheredd yr allfa yw 60-120 ℃; dwysedd swmp y deunydd gronynnog yw 0.85-0.92g/cm3, hylifedd yw 8-11s/30g; mae'r deunydd gronynnog yn cael ei hidlo trwy ridyll rhwyll 60-120 i'w ddefnyddio'n ddiweddarach;
Dewiswch fowld yn ôl siâp y cynnyrch a ddymunir, llwythwch y deunydd gronynnog i'r ceudod llwydni, a pherfformiwch fowldio cywasgu tymheredd ystafell ar bwysedd o 50-200MPa i gael corff gwyrdd; neu osod y corff gwyrdd ar ôl mowldio cywasgu i ddyfais wasgu isostatig, perfformio gwasgu isostatig ar bwysedd o 200-300MPa, a chael corff gwyrdd ar ôl gwasgu eilaidd;
Rhowch y corff gwyrdd a baratowyd yn y camau uchod i mewn i ffwrnais sintering gwactod ar gyfer sintering, a'r un cymwys yw'r ceramig carbid bulletproof gorffenedig silicon; yn y broses sintering uchod, gwacáu'r ffwrnais sintro yn gyntaf, a phan fydd y radd gwactod yn cyrraedd 3-5 × 10-2 Ar ôl Pa, mae'r nwy anadweithiol yn cael ei drosglwyddo i'r ffwrnais sintro i bwysau arferol ac yna'n cael ei gynhesu. Y berthynas rhwng tymheredd ac amser gwresogi yw: tymheredd ystafell i 800 ℃, 5-8 awr, cadw gwres am 0.5-1 awr, o 800 ℃ i 2000-2300 ℃, 6-9 awr, cadw gwres am 1 i 2 awr, ac yna oeri gyda'r ffwrnais a'i ollwng i dymheredd ystafell.
Microstrwythur a ffin grawn o silicon carbid sintered ar bwysau arferol
Yn fyr, mae gan serameg a weithgynhyrchir trwy broses sinterio gwasgu poeth berfformiad gwell, ond mae'r gost cynhyrchu hefyd yn cynyddu'n fawr; mae gan serameg a baratowyd gan sintro di-bwysedd ofynion deunydd crai uwch, tymheredd sintro uchel, newidiadau maint cynnyrch mawr, proses gymhleth a pherfformiad isel; mae gan gynhyrchion cerameg a gynhyrchir gan broses sintro adwaith ddwysedd uchel, perfformiad gwrth-balistig da, a chost paratoi cymharol isel. Mae gan wahanol brosesau paratoi sintering o serameg carbid silicon eu manteision a'u hanfanteision eu hunain, a bydd y senarios cymhwyso hefyd yn wahanol. Dyma'r polisi gorau i ddewis y dull paratoi cywir yn ôl y cynnyrch a dod o hyd i gydbwysedd rhwng cost isel a pherfformiad uchel.
Amser post: Hydref-29-2024