Erreakzio-sinterizazioa silizio-karburoa errendimendu handiko zeramikazko materialak ekoizteko metodo garrantzitsua da. Metodo honek karbono- eta silizio-iturrien tratamendu termikoa erabiltzen du tenperatura altuetan silizio-karburozko zeramika sortzeko erreakzionatzeko.
1. Lehengaiak prestatzea. Erreakzioz sinterizatutako silizio karburoaren lehengaiak karbono iturria eta silizio iturria dira. Karbono-iturria karbono beltza edo karbonoa duen polimeroa da normalean, silizio-iturria, berriz, silize-hautsa da. Lehengai hauek birrindu, bahetu eta nahastu behar dira partikulen tamaina uniformea bermatzeko, eta, aldi berean, konposizio kimikoa kontrolatu behar da, tratamendu termikoan kalitate handiko silizio karburozko zeramika lortzeko.
2. Forma. Jarri nahastutako lehengaiak moldatzeko moldean moldatzeko. Moldeatzeko metodo mota asko daude, normalean erabilitako prentsa eta injekziozko moldeak dira. Prentsa-moldeaketa presiopean lehengai hautsaren konpresioa da eratzeko, injekzio-moldeaketa itsasgarri batekin nahasten den lehengaia den bitartean, xiringa baten bidez moldera botatzen da osatzeko. Konformatu ondoren, desmoldeaketa tratamendua egin behar da zeramikazko totxoa moldetik ateratzeko.
3. Tratamendu termikoa. Osatutako zeramikazko gorputza tratamendu termikoko labean sartzen da sinterizatzeko. Sinterizazio prozesua bi fasetan banatzen da: karbonizazio etapa eta sinterizazio etapa. Karbonizazio fasean, zeramikazko gorputza tenperatura altura berotzen da (normalean 1600 º C-tik gorakoa) atmosfera geldo batean, eta karbono iturriak silizio iturriarekin erreakzionatzen du silizio karburoa sortzeko. Sinterizazio fasean, tenperatura tenperatura altuago batera igotzen da (normalean 1900 º C-tik gorakoa), eta horrek silizio karburo partikulen arteko birkristalizazioa eta dentsifikazioa eragiten du. Modu honetan, silizio-karburoaren gorputzaren dentsitatea are gehiago hobetzen da, eta gogortasuna eta higadura erresistentzia ere nabarmen hobetzen dira.
4. Amaiera. Zeramikazko gorputz sinterizatua akabatu egin behar da nahi den forma eta tamaina lortzeko. Akabera-metodoen artean artezketa, ebaketa, zulaketa, etab. Siliziozko karburoaren materialaren gogortasun oso handia dela eta, zaila da bukatzea, zehaztasun handiko artezteko tresnak eta prozesatzeko ekipoak erabiltzea eskatzen du.
Laburbilduz, erreakzioz sinterizatutako silizio-karburoaren ekoizpen-prozesuak lehengaien prestaketa, moldaketa, tratamendu termikoa eta akabera barne hartzen ditu. Horien artean, funtsezko pausoa tratamendu termikoko prozesua da, zeinaren kontrola funtsezkoa baita kalitate handiko silizio karburozko materialak lortzeko. Beharrezkoa da tenperatura, atmosfera, euste-denbora eta tratamendu termikoaren beste faktore batzuk kontrolatzea erreakzioa nahikoa dela ziurtatzeko, kristalizazioa osoa dela eta dentsitatea handia dela ziurtatzeko.
Erreakzioz sinterizatutako silizio karburoaren ekoizpen prozesuaren abantaila gogortasun handiko, erresistentzia handiko, higadura erresistentzia handiko eta tenperatura altuko egonkortasuna duten zeramikazko materialak presta daitezkeela da. Material honek propietate mekaniko bikainak ez ezik, korrosioarekiko erresistentzia bikaina eta tenperatura altuko propietateak ere baditu. Silizio karburozko materialak hainbat ingeniaritza-pieza, zigilu mekanikoak, tratamendu termikorako gailuak, labe-zeramika eta abar fabrikatzeko erabil daitezke. Aldi berean, silizio karburozko materialak erdieroaleetan, eguzki energian, material magnetikoetan eta beste eremu batzuetan ere erabil daitezke.
Laburbilduz, erreakzio-sinterizazioa silizio-karburoa metodo garrantzitsua da errendimendu handiko zeramikazko materialak prestatzeko. Ekoizpen prozesuak lotura bakoitzaren kontrol fin bat eskatzen du kalitate handiko silizio karburozko materialak lortzeko. Erreakzioz sinterizatutako silizio karburozko materialek propietate mekaniko bikainak, korrosioarekiko erresistentzia eta tenperatura altuko propietateak dituzte, eta aplikazio-aukera zabalak dituzte hainbat industria eta zientzia-eremutan.
Argitalpenaren ordua: 2023-07-21