Le carbure de silicium fritté par réaction est un matériau important à haute température, avec une résistance élevée, une dureté élevée, une résistance élevée à l'usure, une résistance élevée à la corrosion et une résistance élevée à l'oxydation et d'autres excellentes propriétés, est largement utilisé dans les machines, l'aérospatiale, l'industrie chimique, l'énergie et autres champs.
1. Préparation des matières premières
La préparation des matières premières réactives de carbure de silicium de frittage sont principalement du carbone et de la poudre de silicium, dont le carbone peut être utilisé avec une variété de substances contenant du carbone, telles que le coke de charbon, le graphite, le charbon de bois, etc., la poudre de silicium est généralement sélectionnée avec une particule taille de poudre de silicium de haute pureté de 1 à 5 μm. Tout d'abord, le carbone et la poudre de silicium sont mélangés dans une certaine proportion, en ajoutant une quantité appropriée de liant et d'agent d'écoulement et en remuant uniformément. Le mélange est ensuite placé dans un broyeur à boulets pour un broyage à boulets afin d'uniformiser davantage le mélange et le broyage jusqu'à ce que la taille des particules soit inférieure à 1 μm.
2. Processus de moulage
Le processus de moulage est l’une des étapes clés de la fabrication du carbure de silicium. Les procédés de moulage couramment utilisés sont le moulage par pression, le moulage par injection et le moulage statique. Le formage sous presse signifie que le mélange est mis dans le moule et formé par pression mécanique. Le moulage par jointoiement consiste à mélanger le mélange avec de l'eau ou un solvant organique, à l'injecter dans le moule à l'aide d'une seringue sous vide et à former le produit fini après repos. Le moulage sous pression statique fait référence au mélange dans le moule, sous la protection du vide ou de l'atmosphère pour le moulage sous pression statique, généralement à une pression de 20 à 30 MPa.
3. Processus de frittage
Le frittage est une étape clé dans le processus de fabrication du carbure de silicium fritté par réaction. La température de frittage, le temps de frittage, l'atmosphère de frittage et d'autres facteurs affecteront les performances du carbure de silicium fritté par réaction. Généralement, la température de frittage du carbure de silicium de frittage réactif est comprise entre 2 000 et 2 400 ℃, la durée de frittage est généralement de 1 à 3 heures et l'atmosphère de frittage est généralement inerte, comme l'argon, l'azote, etc. Lors du frittage, le mélange va subir une réaction chimique pour former des cristaux de carbure de silicium. Dans le même temps, le carbone réagira également avec les gaz présents dans l’atmosphère pour produire des gaz tels que le CO et le CO2, ce qui affectera la densité et les propriétés du carbure de silicium. Par conséquent, le maintien d’une atmosphère de frittage et d’une durée de frittage appropriées est très important pour la fabrication de carbure de silicium fritté par réaction.
4. Processus de post-traitement
Le carbure de silicium fritté par réaction nécessite un processus de post-traitement après la fabrication. Les processus de post-traitement courants sont l'usinage, le meulage, le polissage, l'oxydation, etc. Ces procédés sont conçus pour améliorer la précision et la qualité de surface du carbure de silicium fritté par réaction. Parmi eux, le processus de meulage et de polissage est une méthode de traitement courante, qui peut améliorer la finition et la planéité de la surface en carbure de silicium. Le processus d'oxydation peut former une couche d'oxyde pour améliorer la résistance à l'oxydation et la stabilité chimique du carbure de silicium fritté par réaction.
En bref, la fabrication de carbure de silicium par frittage réactif est un processus complexe qui nécessite de maîtriser une variété de technologies et de processus, notamment la préparation des matières premières, le processus de moulage, le processus de frittage et le processus de post-traitement. Ce n'est qu'en maîtrisant parfaitement ces technologies et processus que des matériaux en carbure de silicium frittés par réaction de haute qualité peuvent être produits pour répondre aux besoins de divers domaines d'application.
Heure de publication : 06 juillet 2023