Reaktiosintraus piikarbidi on tärkeä menetelmä korkean suorituskyvyn keraamisten materiaalien valmistamiseksi. Tämä menetelmä käyttää hiili- ja piilähteiden lämpökäsittelyä korkeissa lämpötiloissa, jotta ne reagoivat muodostaen piikarbidikeramiikkaa.
1. Raaka-aineiden valmistus. Reaktiosintratun piikarbidin raaka-aineita ovat hiililähde ja piilähde. Hiilen lähde on tyypillisesti nokimusta tai hiiltä sisältävä polymeeri, kun taas piilähde on jauhemaista piidioksidia. Nämä raaka-aineet täytyy murskata, seuloa ja sekoittaa tasaisen hiukkaskoon varmistamiseksi ja samalla valvoa niiden kemiallista koostumusta, jotta saadaan korkealaatuista piikarbidikeramiikkaa lämpökäsittelyn aikana.
2. Muoto. Laita sekoitetut raaka-aineet muovausmuottiin muovausta varten. Muovausmenetelmiä on monenlaisia, yleisesti käytettyjä ovat puristusmuovaus ja ruiskupuristus. Puristusmuovaus on raaka-ainejauheen puristamista paineen alaisena muodostamaan, kun taas ruiskupuristus on raaka-aine, joka on sekoitettu liiman kanssa, se ruiskutetaan muottiin ruiskun läpi muodostamaan. Muotoilun jälkeen on tarpeen suorittaa muotinpoistokäsittely keraamisen aihion poistamiseksi muotista.
3. Lämpökäsittely. Muodostettu keraaminen kappale laitetaan lämpökäsittelyuuniin sintrausta varten. Sintrausprosessi on jaettu kahteen vaiheeseen: hiiletysvaiheeseen ja sintrausvaiheeseen. Hiiltymisvaiheessa keraaminen kappale kuumennetaan korkeaan lämpötilaan (yleensä yli 1600 °C) inertissä ilmakehässä, ja hiililähde reagoi piilähteen kanssa tuottaakseen piikarbidia. Sintrausvaiheessa lämpötila nostetaan korkeampaan lämpötilaan (yleensä yli 1900 °C), mikä aiheuttaa uudelleenkiteytymistä ja tiivistymistä piikarbidihiukkasten välillä. Tällä tavalla piikarbidirungon tiheys paranee entisestään, samalla kun kovuus ja kulutuskestävyys paranevat merkittävästi.
4. Viimeistely. Sintrattu keraaminen runko on viimeisteltävä halutun muodon ja koon saamiseksi. Viimeistelymenetelmiä ovat hionta, leikkaus, poraus jne. Piikarbidimateriaalin erittäin korkean kovuuden vuoksi sitä on vaikea viimeistellä, mikä vaatii erittäin tarkkojen hiomatyökalujen ja työstölaitteiden käyttöä.
Yhteenvetona voidaan todeta, että reaktiosintratun piikarbidin tuotantoprosessi sisältää raaka-aineiden valmistuksen, muovauksen, lämpökäsittelyn ja viimeistelyn. Niistä keskeinen vaihe on lämpökäsittelyprosessi, jonka hallinta on ratkaisevan tärkeää korkealaatuisten piikarbidimateriaalien saamiseksi. Lämpötilaa, ilmakehää, pitoaikaa ja muita lämpökäsittelyn tekijöitä on säädettävä sen varmistamiseksi, että reaktio on riittävä, kiteytys on täydellinen ja tiheys korkea.
Reaktiosintratun piikarbidin valmistusprosessin etuna on, että voidaan valmistaa keraamisia materiaaleja, joilla on korkea kovuus, korkea lujuus, korkea kulutuskestävyys ja korkea lämpötilastabiilisuus. Tällä materiaalilla ei ole vain erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia, vaan sillä on myös erinomaiset korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan ominaisuudet. Piikarbidimateriaaleja voidaan käyttää erilaisten teknisten osien, mekaanisten tiivisteiden, lämpökäsittelylaitteiden, uunikeramiikan ja niin edelleen valmistukseen. Samaan aikaan piikarbidimateriaaleja voidaan käyttää myös puolijohteissa, aurinkoenergiassa, magneettisissa materiaaleissa ja muilla kentillä.
Lyhyesti sanottuna reaktiosintraava piikarbidi on tärkeä menetelmä korkean suorituskyvyn keraamisten materiaalien valmistamiseksi. Tuotantoprosessi edellyttää jokaisen linkin hienosäätöä korkealaatuisten piikarbidimateriaalien saamiseksi. Reaktiosintratuilla piikarbidimateriaaleilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, korroosionkestävyys ja korkeat lämpötilan ominaisuudet, ja niillä on laajat sovellusmahdollisuudet useilla teollisuuden ja tieteen aloilla.
Postitusaika: 21.7.2023