Das Reaktionssintern von Siliziumkarbid ist eine wichtige Methode zur Herstellung hochwertiger Keramikmaterialien. Bei dieser Methode werden Kohlenstoff- und Siliziumquellen bei hohen Temperaturen wärmebehandelt, um sie unter Bildung von Siliziumkarbidkeramik reagieren zu lassen.
1. Vorbereitung der Rohstoffe. Zu den Rohstoffen für reaktionsgesintertes Siliziumkarbid gehören Kohlenstoffquellen und Siliziumquellen. Die Kohlenstoffquelle ist typischerweise Ruß oder ein kohlenstoffhaltiges Polymer, während die Siliziumquelle pulverförmiges Siliciumdioxid ist. Diese Rohstoffe müssen zerkleinert, gesiebt und gemischt werden, um eine gleichmäßige Partikelgröße zu gewährleisten und gleichzeitig ihre chemische Zusammensetzung zu kontrollieren, um bei der Wärmebehandlung hochwertige Siliziumkarbidkeramiken zu erhalten.
2. Form. Geben Sie die gemischten Rohstoffe zum Formen in die Form. Es gibt viele Arten von Formverfahren. Am häufigsten werden Pressformen und Spritzgießen verwendet. Beim Pressformen wird Rohmaterialpulver unter Druck zu einer Form verdichtet, während beim Spritzgießen das Rohmaterial mit einem Klebstoff vermischt und durch eine Spritze in die Form gesprüht wird, um eine Form zu erhalten. Nach dem Formen ist eine Entformungsbehandlung erforderlich, um den Keramikbarren aus der Form zu entfernen.
3. Wärmebehandlung. Der geformte Keramikkörper wird zum Sintern in den Wärmebehandlungsofen gegeben. Der Sinterprozess ist in zwei Phasen unterteilt: Carbonisierungsphase und Sinterphase. In der Karbonisierungsstufe wird der Keramikkörper unter einer inerten Atmosphäre auf eine hohe Temperatur (normalerweise über 1600 ° C) erhitzt, und die Kohlenstoffquelle reagiert mit der Siliziumquelle, um Siliziumkarbid zu erzeugen. In der Sinterphase wird die Temperatur auf eine höhere Temperatur (normalerweise über 1900 °C) erhöht, was zu einer Rekristallisation und Verdichtung zwischen den Siliziumkarbidpartikeln führt. Auf diese Weise wird die Dichte des Siliziumkarbidkörpers weiter verbessert, während gleichzeitig auch die Härte und die Verschleißfestigkeit deutlich verbessert werden.
4. Fertigstellung. Der gesinterte Keramikkörper muss nachbearbeitet werden, um die gewünschte Form und Größe zu erhalten. Zu den Endbearbeitungsmethoden gehören Schleifen, Schneiden, Bohren usw. Aufgrund der extrem hohen Härte des Siliziumkarbidmaterials ist die Endbearbeitung schwierig und erfordert den Einsatz hochpräziser Schleifwerkzeuge und Verarbeitungsgeräte.
Zusammenfassend umfasst der Produktionsprozess von reaktionsgesintertem Siliziumkarbid die Vorbereitung der Rohstoffe, das Formen, die Wärmebehandlung und die Endbearbeitung. Der wichtigste Schritt dabei ist der Wärmebehandlungsprozess, dessen Kontrolle für die Gewinnung hochwertiger Siliziumkarbidmaterialien von entscheidender Bedeutung ist. Es ist notwendig, Temperatur, Atmosphäre, Haltezeit und andere Faktoren der Wärmebehandlung zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass die Reaktion ausreichend ist, die Kristallisation vollständig ist und die Dichte hoch ist.
Der Vorteil des reaktionsgesinterten Siliziumkarbid-Herstellungsverfahrens besteht darin, dass keramische Werkstoffe mit hoher Härte, hoher Festigkeit, hoher Verschleißfestigkeit und hoher Temperaturstabilität hergestellt werden können. Dieses Material verfügt nicht nur über hervorragende mechanische Eigenschaften, sondern auch über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperatureigenschaften. Siliziumkarbidmaterialien können zur Herstellung verschiedener technischer Teile, mechanischer Dichtungen, Wärmebehandlungsgeräte, Ofenkeramik usw. verwendet werden. Gleichzeitig können Siliziumkarbidmaterialien auch in den Bereichen Halbleiter, Solarenergie, magnetische Materialien und anderen Bereichen eingesetzt werden.
Kurz gesagt ist das Reaktionssintern von Siliziumkarbid eine wichtige Methode zur Herstellung von Hochleistungskeramikmaterialien. Der Produktionsprozess erfordert eine genaue Kontrolle jedes Glieds, um hochwertige Siliziumkarbidmaterialien zu erhalten. Reaktionsgesinterte Siliziumkarbidmaterialien weisen hervorragende mechanische Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperatureigenschaften auf und bieten breite Anwendungsaussichten in verschiedenen industriellen und wissenschaftlichen Bereichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. Juli 2023