Το πυροσυσσωματωμένο καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα σημαντικό υλικό υψηλής θερμοκρασίας, με υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά, υψηλή αντοχή στη διάβρωση και υψηλή αντοχή στην οξείδωση και άλλες εξαιρετικές ιδιότητες, χρησιμοποιείται ευρέως σε μηχανήματα, αεροδιαστημική, χημική βιομηχανία, ενέργεια και άλλα χωράφια.
1. Παρασκευή πρώτων υλών
Για την παρασκευή αντιδραστικών πρώτων υλών καρβιδίου του πυριτίου πυροσυσσωμάτωσης είναι κυρίως άνθρακας και σκόνη πυριτίου, εκ των οποίων ο άνθρακας μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια ποικιλία ουσιών που περιέχουν άνθρακα, όπως οπτάνθρακας, γραφίτης, άνθρακας κ.λπ., η σκόνη πυριτίου επιλέγεται συνήθως με ένα σωματίδιο μέγεθος σκόνης πυριτίου υψηλής καθαρότητας 1-5μm. Αρχικά, ο άνθρακας και η σκόνη πυριτίου αναμειγνύονται σε μια ορισμένη αναλογία, προσθέτοντας μια κατάλληλη ποσότητα συνδετικού και παράγοντα ροής και αναδεύοντας ομοιόμορφα. Το μείγμα στη συνέχεια τοποθετείται σε ένα μύλο με σφαιρίδια για άλεση με σφαιρίδια για περαιτέρω ομοιόμορφη ανάμειξη και άλεση έως ότου το μέγεθος των σωματιδίων είναι μικρότερο από 1μm.
2. Διαδικασία καλουπώματος
Η διαδικασία χύτευσης είναι ένα από τα βασικά βήματα στην κατασκευή καρβιδίου του πυριτίου. Οι συνήθεις διαδικασίες χύτευσης είναι η χύτευση με πίεση, η χύτευση με αρμολόγηση και η στατική χύτευση. Η διαμόρφωση με πίεση σημαίνει ότι το μείγμα μπαίνει στο καλούπι και σχηματίζεται με μηχανική πίεση. Η χύτευση με αρμολόγηση αναφέρεται στην ανάμειξη του μείγματος με νερό ή οργανικό διαλύτη, στην έγχυσή του στο καλούπι μέσω μιας σύριγγας υπό συνθήκες κενού και στο σχηματισμό του τελικού προϊόντος μετά την παραμονή. Η χύτευση στατικής πίεσης αναφέρεται στο μείγμα στο καλούπι, υπό την προστασία κενού ή ατμόσφαιρας για χύτευση στατικής πίεσης, συνήθως σε πίεση 20-30 MPa.
3. Διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης
Η πυροσυσσωμάτωση είναι ένα βασικό βήμα στη διαδικασία παραγωγής καρβιδίου του πυριτίου που έχει συντετηχθεί με αντίδραση. Η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης, ο χρόνος πυροσυσσωμάτωσης, η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης και άλλοι παράγοντες θα επηρεάσουν την απόδοση του πυροσυσσωματωμένου καρβιδίου του πυριτίου. Γενικά, η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης του αντιδραστικού καρβιδίου του πυριτίου είναι μεταξύ 2000-2400℃, ο χρόνος πυροσυσσωμάτωσης είναι γενικά 1-3 ώρες και η ατμόσφαιρα πυροσυσσωμάτωσης είναι συνήθως αδρανής, όπως αργό, άζωτο και ούτω καθεξής. Κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, το μείγμα θα υποστεί μια χημική αντίδραση για να σχηματίσει κρυστάλλους καρβιδίου του πυριτίου. Ταυτόχρονα, ο άνθρακας θα αντιδράσει επίσης με αέρια στην ατμόσφαιρα για να παράγει αέρια όπως CO και CO2, τα οποία θα επηρεάσουν την πυκνότητα και τις ιδιότητες του καρβιδίου του πυριτίου. Ως εκ τούτου, η διατήρηση μιας κατάλληλης ατμόσφαιρας πυροσυσσωμάτωσης και του χρόνου πυροσυσσωμάτωσης είναι πολύ σημαντική για την κατασκευή καρβιδίου του πυριτίου πυροσυσσωματωμένου με αντίδραση.
4. Διαδικασία μετά τη θεραπεία
Το συντετηγμένο με αντίδραση καρβίδιο του πυριτίου απαιτεί μια διαδικασία μετεπεξεργασίας μετά την κατασκευή. Οι συνήθεις διαδικασίες μετά την επεξεργασία είναι η μηχανική κατεργασία, η λείανση, η στίλβωση, η οξείδωση και ούτω καθεξής. Αυτές οι διεργασίες έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώσουν την ακρίβεια και την ποιότητα της επιφάνειας του πυροσυσσωματωμένου με αντίδραση καρβιδίου του πυριτίου. Μεταξύ αυτών, η διαδικασία λείανσης και στίλβωσης είναι μια κοινή μέθοδος επεξεργασίας, η οποία μπορεί να βελτιώσει το φινίρισμα και την επιπεδότητα της επιφάνειας του καρβιδίου του πυριτίου. Η διαδικασία οξείδωσης μπορεί να σχηματίσει ένα στρώμα οξειδίου για να ενισχύσει την αντίσταση στην οξείδωση και τη χημική σταθερότητα του πυροσυσσωματωμένου στην αντίδραση καρβιδίου του πυριτίου.
Εν ολίγοις, η παραγωγή καρβιδίου του πυριτίου με αντιδραστική πυροσυσσωμάτωση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία, χρειάζεται να κυριαρχήσει μια ποικιλία τεχνολογιών και διεργασιών, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας πρώτων υλών, της διαδικασίας χύτευσης, της διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης και της διαδικασίας μετά την επεξεργασία. Μόνο με πλήρη γνώση αυτών των τεχνολογιών και διεργασιών μπορούν να παραχθούν υψηλής ποιότητας υλικά καρβιδίου του πυριτίου με πυροσυσσωματωμένη αντίδραση για την κάλυψη των αναγκών διαφόρων πεδίων εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-06-2023