Reakcijsko sinteriranje silicijevog karbida važna je metoda za proizvodnju keramičkih materijala visokih performansi. Ova metoda koristi toplinsku obradu izvora ugljika i silicija na visokim temperaturama kako bi reagirali i formirali keramiku od silicij karbida.
1. Priprema sirovina. Sirovine reakcijski sinteriranog silicijevog karbida uključuju izvor ugljika i izvor silicija. Izvor ugljika je obično čađa ili polimer koji sadrži ugljik, dok je izvor silicija silicij u prahu. Ove sirovine potrebno je zdrobiti, prosijati i miješati kako bi se osigurala ujednačena veličina čestica, dok se također kontrolira njihov kemijski sastav kako bi se tijekom toplinske obrade dobila visokokvalitetna keramika od silicij karbida.
2. Oblik. Stavite miješane sirovine u kalup za kalupljenje. Postoje mnoge vrste metoda prešanja, a najčešće se koriste prešanje i injekcijsko prešanje. Prešanje je kompresija praha sirovog materijala pod pritiskom da se oblikuje, dok je injekcijsko prešanje sirovina pomiješana s ljepilom, raspršuje se u kalup kroz štrcaljku da se oblikuje. Nakon oblikovanja potrebno je izvršiti postupak vađenja keramičkih trupaca iz kalupa.
3. Toplinska obrada. Formirano keramičko tijelo stavlja se u peć za toplinsku obradu na sinteriranje. Proces sinteriranja podijeljen je u dvije faze: fazu karbonizacije i fazu sinteriranja. U fazi karbonizacije, keramičko tijelo se zagrijava do visoke temperature (obično iznad 1600 °C) u inertnoj atmosferi, a izvor ugljika reagira s izvorom silicija da proizvede silicij karbid. U fazi sinteriranja temperatura se podiže na višu temperaturu (obično iznad 1900 °C), što uzrokuje rekristalizaciju i zgušnjavanje između čestica silicijevog karbida. Na taj način dodatno se poboljšava gustoća tijela od silicij-karbida, a značajno se poboljšavaju i tvrdoća i otpornost na habanje.
4. Završna obrada. Tijelo od sinterirane keramike potrebno je doraditi da dobije željeni oblik i veličinu. Metode završne obrade uključuju brušenje, rezanje, bušenje, itd. Zbog izuzetno visoke tvrdoće materijala od silicij karbida, teško ga je doraditi, zahtijevajući upotrebu visoko preciznih alata za brušenje i opreme za obradu.
Ukratko, proizvodni proces reakcijski sinteriranog silicijevog karbida uključuje pripremu sirovina, oblikovanje, toplinsku obradu i završnu obradu. Među njima je ključni korak proces toplinske obrade, čija je kontrola ključna za dobivanje visokokvalitetnih silicij karbidnih materijala. Potrebno je kontrolirati temperaturu, atmosferu, vrijeme držanja i druge čimbenike toplinske obrade kako bi se osiguralo da je reakcija dostatna, da je kristalizacija potpuna i da je gustoća visoka.
Prednost procesa proizvodnje reakcijski sinteriranog silicijevog karbida je u tome što se mogu pripremiti keramički materijali visoke tvrdoće, visoke čvrstoće, visoke otpornosti na trošenje i postojanosti na visokim temperaturama. Ovaj materijal ne samo da ima izvrsna mehanička svojstva, već ima i izvrsnu otpornost na koroziju i svojstva pri visokim temperaturama. Materijali od silicijevog karbida mogu se koristiti za proizvodnju raznih inženjerskih dijelova, mehaničkih brtvi, uređaja za toplinsku obradu, keramike za peći i tako dalje. U isto vrijeme, materijali od silicijevog karbida također se mogu koristiti u poluvodičima, solarnoj energiji, magnetskim materijalima i drugim poljima.
Ukratko, reakcijsko sinteriranje silicijevog karbida važna je metoda za pripremu keramičkih materijala visoke učinkovitosti. Proizvodni proces zahtijeva finu kontrolu svake karike kako bi se dobili visokokvalitetni materijali od silicij karbida. Reakcijski sinterirani silicijev karbidni materijali imaju izvrsna mehanička svojstva, otpornost na koroziju i visoka temperaturna svojstva te imaju široke izglede za primjenu u raznim industrijskim i znanstvenim područjima.
Vrijeme objave: 21. srpnja 2023