Erreakzio sinterizazioa
Erreakzio sinterizazioasilizio karburozko zeramikaekoizpen-prozesuak zeramikazko trinkotzea, sinterizazio fluxua infiltrazio agente trinkotzea, erreakzio sinterizatzeko zeramikazko produktuen prestaketa, silizio karburoko egur zeramikazko prestaketa eta beste urrats batzuk barne hartzen ditu.
Erreakzio sinterizatzeko silizio karburozko pita
Lehenik eta behin, zeramikazko hautsaren % 80-90 (hauts bat edo biz osatua).silizio karburo hautsaeta boro karburo hautsa), karbono iturriko hautsaren % 3-15 (karbon beltzaren eta erretxina fenoliko batez osatua) eta moldeatzeko agentearen % 5-15 (erretxina fenolikoa, polietilenglikola, hidroximetil zelulosa edo parafina) uniformeki nahasten dira. bola-errota bat erabiliz hauts mistoa lortzeko, spray lehortu eta pikortu egiten dena, eta, ondoren, molde batean prentsatu zeramikazko trinko bat lortzeko. hainbat forma zehatz.
Bigarrenik, % 60-80 silizio hautsa, % 3-10 silizio karburo hautsa eta % 37-10 boro nitruro hautsa uniformeki nahasten dira, eta molde batean sakatzen dira sinterizazio-fluxuaren infiltrazio agente trinko bat lortzeko.
Gero, zeramikazko trinkoa eta sinterizatu infiltrante trinkoa elkarrekin pilatzen dira, eta tenperatura 1450-1750 ℃-ra igotzen da hutseko labe batean 5 × 10-1 Pa baino gutxiagoko huts-mailarekin 1-3 sinterizaziorako eta beroa kontserbatzeko. orduak erreakzio zeramikazko produktu sinterizatu bat lortzeko. Zeramika sinterizatuaren gainazaleko infiltrazio-hondarra kolpatuz kentzen da zeramikazko xafla trinko bat lortzeko, eta trinkoaren jatorrizko forma mantentzen da.
Azkenik, erreakzio-sinterizazio-prozesua hartzen da, hau da, tenperatura altuan erreakzio-jarduera duen silizio likidoa edo silizio-aleazioa karbonoa duen zeramikazko hutsune porotsuan infiltratzen da indar kapilarren eraginez, eta bertan dagoen karbonoarekin erreakzionatzen du silizio-karburoa eratzeko. bolumena zabalduko da, eta gainerako poroak silizio elementalez beteta daude. Zeramikazko hutsune porotsua karbono hutsa edo silizio karburoa/karbonoan oinarritutako material konposatua izan daiteke. Lehenengoa erretxina organiko bat, poro-sortzaile bat eta disolbatzaile bat katalitikoki sendatuz eta pirolizatuz lortzen da. Azken hau silizio karburozko partikulak/erretxinan oinarritutako material konposatuak pirolizatuz lortzen da, silizio karburoa/karbonoan oinarritutako material konposatuak lortzeko, edo α-SiC eta karbono-hautsa abiapuntu gisa erabiliz eta konposatua lortzeko prentsaketa edo injekzio prozesu bat erabiliz. materiala.
Presiorik gabeko sinterizazioa
Silizio-karburoaren presiorik gabeko sinterizazio-prozesua fase solidoko sinterizazio eta fase likidoko sinterizazioetan bana daiteke. Azken urteotan, ikerketaksilizio karburozko zeramikaetxean eta atzerrian fase likidoko sinterizazioan zentratu da batez ere. Zeramika prestatzeko prozesua honako hau da: material mistoa bola fresatzea–>spray granulazioa–>prentsatze lehorra–>gorputz berdea solidotzea–>hutsean sinterizazioa.
Silizio karburo sinterizatu gabeko presiorik gabeko produktuak
Gehitu 96-99 zati silizio karburoaren hauts ultrafin (50-500nm), boro karburoaren hauts ultrafinaren 1-2 zati (50-500nm), 0,2-1 zati nano-titanio boruroaren (30-80nm), 10-20 zati. Ur-disolbagarria den erretxina fenolikoa eta 0,1-0,5 zati eraginkortasun handiko dispersantaren bola-errotara bola fresatzeko eta 24 orduz nahasteko, eta nahastutako minda nahasketa-upel batean sartu 2 orduz irabiatzeko, mindaren burbuilak kentzeko.
Goiko nahasketa pikorketa-dorrera botatzen da, eta partikulen morfologia ona, jariakortasun ona, partikulen banaketa tarte estua eta hezetasun moderatua duen granulazio-hautsa ihinztadura-presioa, aire sarrerako tenperatura, airearen irteerako tenperatura eta spray-xafla partikulen tamaina kontrolatuz lortzen da. Maiztasun zentrifugoaren bihurketa 26-32 da, airearen sarrerako tenperatura 250-280 ℃, airearen irteerako tenperatura 100-120 ℃ eta minda sarrerako presioa 40-60.
Goiko granulazio-hautsa karburozko zementuzko molde batean jartzen da, gorputz berdea lortzeko prentsatzeko. Prentsatze-metodoa noranzko biko presioa da, eta makina-erremintaren presioa 150-200 tonakoa da.
Prentsatutako gorputz berdea lehortzeko labe batean jartzen da lehortzeko eta ontzeko, gorputz berdearen indar ona duen gorputz berdea lortzeko.
Goiko gorputz berde ondua a batean jartzen dagrafitozko arragoaeta ondo eta txukun antolatuta, eta, ondoren, gorputz berdea duen grafitozko arragoa tenperatura altuko hutsean sinterizatzeko labe batean jartzen da tiro egiteko. Tiro tenperatura 2200-2250 ℃ da, eta isolamendu-denbora 1-2 ordu. Azkenik, presiorik gabeko silizio karburo sinterizatuko errendimendu handiko zeramika lortzen da.
Fase solidoko sinterizazioa
Silizio-karburoaren presiorik gabeko sinterizazio-prozesua fase solidoko sinterizazio eta fase likidoko sinterizazioetan bana daiteke. Fase likidoko sinterizazioak sinterizazio gehigarriak gehitzea eskatzen du, hala nola Y2O3 gehigarri bitarrak eta ternarioak, SiC eta bere material konposatuak fase likidoko sinterizazioa izan dadin eta tenperatura baxuagoan dentsifikatzeko. Silizio karburo sinterizatuko fase solidoko zeramika prestatzeko metodoak lehengaiak nahastea, spray-granulazioa, moldatzea eta hutsean sinterizatzea barne hartzen ditu. Ekoizpen prozesu espezifikoa honako hau da:
Submikron α silizio-karburoaren % 70-90 (200-500 nm), boro-karburoaren % 0,1-5, erretxinaren % 4-20 eta aglutinatzaile organikoaren % 5-20 nahasgailu batean jartzen dira eta ur puruarekin gehitzen dira hezea lortzeko. nahastea. 6-48 ordu igaro ondoren, minda mistoa 60-120 sareko bahe batetik pasatzen da;
Bahetutako minda spray granulazio-dorre baten bidez pikortzen da. Spray granulazio-dorrearen sarrerako tenperatura 180-260 ℃ da, eta irteerako tenperatura 60-120 ℃; material pikorren dentsitatea 0,85-0,92 g/cm3 da, jariakortasuna 8-11s/30g; material granulatua 60-120 sareko bahe baten bidez bahetzen da gero erabiltzeko;
Aukeratu molde bat nahi den produktuaren formaren arabera, kargatu material granulatua moldearen barrunbean eta egin giro-tenperaturako konpresio moldaketa 50-200MPa-ko presioan gorputz berdea lortzeko; edo jarri gorputz berdea konpresio-moldeaketa ondoren prentsaketa isostatikoko gailu batean, egin prentsa isostatikoa 200-300MPa-ko presioan, eta bigarren mailako prentsaren ondoren gorputz berdea lortu;
Jarri goiko urratsetan prestatutako gorputz berdea sinterizatzeko hutsean sinterizatzeko labe batean, eta sailkatua silizio karburozko balen aurkako zeramika amaitua da; goiko sinterizazio-prozesuan, lehenik sinterizazio-labea hustu, eta huts-gradua 3-5×10-2 Pa-ren ondoren iristen denean, gas geldoa sinterizazio-labera pasatzen da presio normalera eta gero berotzen da. Berokuntza-tenperaturaren eta denboraren arteko erlazioa hau da: giro-tenperatura 800 ℃, 5-8 ordu, 0,5-1 orduko beroa kontserbatzea, 800 ℃-tik 2000-2300 ℃-ra, 6-9 ordu, beroa 1-2 orduz kontserbatzea, eta gero labearekin hoztu eta giro-tenperaturara jaitsi.
Silizio karburoaren mikroegitura eta ale-muga presio arruntean sinterizatuta
Laburbilduz, beroa prentsatzeko sinterizazio-prozesuaren bidez fabrikatutako zeramikek errendimendu hobea dute, baina ekoizpen kostua ere asko handitzen da; Presiorik gabeko sinterizazioaren bidez prestatutako zeramikak lehengaien eskakizun handiagoak ditu, sinterizazio tenperatura altua, produktuen tamaina aldaketa handiak, prozesu konplexua eta errendimendu baxua; Erreakzio sinterizazio-prozesuaren bidez ekoitzitako zeramikazko produktuek dentsitate handia dute, errendimendu antibalistiko ona eta prestaketa kostu nahiko baxua dute. Silizio karburoko zeramikaren sinterizazio-prozesu ezberdinek abantailak eta desabantailak dituzte, eta aplikazio-eszenatokiak ere desberdinak izango dira. Politikarik onena produktuaren arabera prestatzeko metodo egokia aukeratzea eta kostu baxuaren eta errendimendu handiaren arteko oreka aurkitzea da.
Argitalpenaren ordua: 2024-10-29