Το καρβίδιο του πυριτίου με πυροσυσσωμάτωση με αντίδραση είναι μια σημαντική μέθοδος για την παραγωγή κεραμικών υλικών υψηλής απόδοσης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί θερμική επεξεργασία πηγών άνθρακα και πυριτίου σε υψηλές θερμοκρασίες για να τις κάνει να αντιδράσουν και να σχηματίσουν κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου.
1. Παρασκευή πρώτων υλών. Οι πρώτες ύλες του καρβιδίου του πυριτίου συντετηγμένου με αντίδραση περιλαμβάνουν την πηγή άνθρακα και την πηγή πυριτίου. Η πηγή άνθρακα είναι τυπικά αιθάλη ή ένα πολυμερές που περιέχει άνθρακα, ενώ η πηγή πυριτίου είναι πυρίτιο σε σκόνη. Αυτές οι πρώτες ύλες πρέπει να συνθλίβονται, να κοσκινίζονται και να αναμειγνύονται για να διασφαλιστεί ομοιόμορφο μέγεθος σωματιδίων, ενώ παράλληλα ελέγχεται η χημική τους σύνθεση προκειμένου να ληφθούν υψηλής ποιότητας κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου κατά τη θερμική επεξεργασία.
2. Σχήμα. Βάλτε τις ανακατεμένες πρώτες ύλες στο καλούπι για καλούπωμα. Υπάρχουν πολλά είδη μεθόδων χύτευσης, που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι η χύτευση με πίεση και η χύτευση με έγχυση. Η χύτευση με πίεση είναι η συμπίεση της σκόνης πρώτης ύλης υπό πίεση για να σχηματιστεί, ενώ η χύτευση με έγχυση είναι η πρώτη ύλη που αναμιγνύεται με μια κόλλα, ψεκάζεται στο καλούπι μέσω μιας σύριγγας για να σχηματιστεί. Μετά τη διαμόρφωση, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί επεξεργασία ξεκαλουπώματος για να αφαιρεθεί το κεραμικό μπιγιέτα από το καλούπι.
3. Θερμική επεξεργασία. Το διαμορφωμένο κεραμικό σώμα τοποθετείται στον κλίβανο θερμικής επεξεργασίας για πυροσυσσωμάτωση. Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης χωρίζεται σε δύο στάδια: το στάδιο της ενανθράκωσης και το στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης. Στο στάδιο της ενανθράκωσης, το κεραμικό σώμα θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία (συνήθως πάνω από 1600 ° C) κάτω από αδρανή ατμόσφαιρα και η πηγή άνθρακα αντιδρά με την πηγή πυριτίου για να παράγει καρβίδιο του πυριτίου. Στο στάδιο της πυροσυσσωμάτωσης, η θερμοκρασία αυξάνεται σε υψηλότερη θερμοκρασία (συνήθως πάνω από 1900 ° C), η οποία προκαλεί ανακρυστάλλωση και πύκνωση μεταξύ των σωματιδίων καρβιδίου του πυριτίου. Με αυτόν τον τρόπο βελτιώνεται περαιτέρω η πυκνότητα του σώματος καρβιδίου του πυριτίου, ενώ βελτιώνεται σημαντικά και η σκληρότητα και η αντοχή στη φθορά.
4. Φινίρισμα. Το πυροσυσσωματωμένο κεραμικό σώμα πρέπει να φινιριστεί για να αποκτήσει το επιθυμητό σχήμα και μέγεθος. Οι μέθοδοι φινιρίσματος περιλαμβάνουν λείανση, κοπή, διάτρηση κ.λπ. Λόγω της εξαιρετικά υψηλής σκληρότητας του υλικού καρβιδίου του πυριτίου, είναι δύσκολο να τελειώσει, απαιτώντας τη χρήση εργαλείων λείανσης και εξοπλισμού επεξεργασίας υψηλής ακρίβειας.
Συνοπτικά, η διαδικασία παραγωγής καρβιδίου του πυριτίου πυροσυσσωματωμένου με αντίδραση περιλαμβάνει την παρασκευή πρώτων υλών, τη χύτευση, τη θερμική επεξεργασία και το φινίρισμα. Μεταξύ αυτών, το βασικό βήμα είναι η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας, ο έλεγχος της οποίας είναι ζωτικής σημασίας για την απόκτηση υλικών καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ποιότητας. Είναι απαραίτητο να ελέγχεται η θερμοκρασία, η ατμόσφαιρα, ο χρόνος διατήρησης και άλλοι παράγοντες της θερμικής επεξεργασίας για να διασφαλιστεί ότι η αντίδραση είναι επαρκής, η κρυστάλλωση είναι πλήρης και η πυκνότητα είναι υψηλή.
Το πλεονέκτημα της διαδικασίας παραγωγής καρβιδίου του πυριτίου με πυροσυσσωματωμένη αντίδραση είναι ότι μπορούν να παρασκευαστούν κεραμικά υλικά με υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή, υψηλή αντοχή στη φθορά και σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία. Αυτό το υλικό δεν έχει μόνο εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αλλά έχει επίσης εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας. Τα υλικά καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή διαφόρων εξαρτημάτων μηχανικής, μηχανικών σφραγίδων, συσκευών θερμικής επεξεργασίας, κεραμικών κλιβάνων και ούτω καθεξής. Ταυτόχρονα, τα υλικά καρβιδίου του πυριτίου μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε ημιαγωγούς, ηλιακή ενέργεια, μαγνητικά υλικά και άλλα πεδία.
Εν ολίγοις, το καρβίδιο του πυριτίου με πυροσυσσωμάτωση αντίδρασης είναι μια σημαντική μέθοδος για την παρασκευή κεραμικών υλικών υψηλής απόδοσης. Η διαδικασία παραγωγής απαιτεί λεπτό έλεγχο κάθε συνδέσμου για την απόκτηση υλικών καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ποιότητας. Τα υλικά καρβιδίου του πυριτίου συντετηγμένα με αντίδραση έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, αντοχή στη διάβρωση και ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας και έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής σε διάφορους βιομηχανικούς και επιστημονικούς τομείς.
Ώρα ανάρτησης: 21 Ιουλίου 2023