La sinterizzazione tramite reazione del carburo di silicio è un metodo importante per produrre materiali ceramici ad alte prestazioni. Questo metodo utilizza il trattamento termico delle fonti di carbonio e silicio ad alte temperature per farle reagire per formare ceramiche di carburo di silicio.
1. Preparazione delle materie prime. Le materie prime del carburo di silicio sinterizzato per reazione includono la fonte di carbonio e la fonte di silicio. La fonte di carbonio è tipicamente nerofumo o un polimero contenente carbonio, mentre la fonte di silicio è silice in polvere. Queste materie prime devono essere frantumate, vagliate e miscelate per garantire una dimensione delle particelle uniforme, controllandone al tempo stesso la composizione chimica per ottenere ceramiche di carburo di silicio di alta qualità durante il trattamento termico.
2. Forma. Metti le materie prime miste nello stampo per stampaggio. Esistono molti tipi di metodi di stampaggio, comunemente usati sono lo stampaggio a pressa e lo stampaggio a iniezione. Lo stampaggio a pressa è la compressione della polvere di materia prima sotto pressione per formare, mentre lo stampaggio a iniezione è la materia prima miscelata con un adesivo, che viene spruzzata nello stampo attraverso una siringa per formare. Dopo la formatura è necessario effettuare un trattamento di sformatura per rimuovere la billetta ceramica dallo stampo.
3. Trattamento termico. Il corpo ceramico formato viene inserito nel forno di trattamento termico per la sinterizzazione. Il processo di sinterizzazione è diviso in due fasi: fase di carbonizzazione e fase di sinterizzazione. Nella fase di carbonizzazione, il corpo ceramico viene riscaldato ad alta temperatura (solitamente superiore a 1600°C) in un'atmosfera inerte e la fonte di carbonio reagisce con la fonte di silicio per produrre carburo di silicio. Nella fase di sinterizzazione, la temperatura viene aumentata a un valore più elevato (solitamente superiore a 1900 ° C), che provoca la ricristallizzazione e la densificazione tra le particelle di carburo di silicio. In questo modo, la densità del corpo in carburo di silicio viene ulteriormente migliorata, mentre anche la durezza e la resistenza all'usura vengono notevolmente migliorate.
4. Finitura. Il corpo in ceramica sinterizzata necessita di essere rifinito per ottenere la forma e le dimensioni desiderate. I metodi di finitura includono molatura, taglio, perforazione, ecc. A causa della durezza estremamente elevata del materiale in carburo di silicio, è difficile da rifinire e richiede l'uso di strumenti di macinazione e apparecchiature di lavorazione ad alta precisione.
In sintesi, il processo di produzione del carburo di silicio sinterizzato per reazione comprende la preparazione delle materie prime, lo stampaggio, il trattamento termico e la finitura. Tra questi, il passaggio chiave è il processo di trattamento termico, il cui controllo è fondamentale per ottenere materiali in carburo di silicio di alta qualità. È necessario controllare la temperatura, l'atmosfera, il tempo di mantenimento e altri fattori del trattamento termico per garantire che la reazione sia sufficiente, la cristallizzazione sia completa e la densità sia elevata.
Il vantaggio del processo di produzione del carburo di silicio sinterizzato per reazione è che è possibile preparare materiali ceramici con elevata durezza, elevata resistenza, elevata resistenza all'usura e stabilità alle alte temperature. Questo materiale non solo ha eccellenti proprietà meccaniche, ma ha anche un'eccellente resistenza alla corrosione e proprietà alle alte temperature. I materiali in carburo di silicio possono essere utilizzati per produrre varie parti tecniche, tenute meccaniche, dispositivi per il trattamento termico, ceramiche per forni e così via. Allo stesso tempo, i materiali in carburo di silicio possono essere utilizzati anche nei semiconduttori, nell'energia solare, nei materiali magnetici e in altri campi.
In breve, la sinterizzazione per reazione del carburo di silicio è un metodo importante per preparare materiali ceramici ad alte prestazioni. Il processo di produzione richiede un controllo accurato di ciascun collegamento per ottenere materiali in carburo di silicio di alta qualità. I materiali in carburo di silicio sinterizzato per reazione hanno eccellenti proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e proprietà alle alte temperature e hanno ampie prospettive di applicazione in vari campi industriali e scientifici.
Orario di pubblicazione: 21 luglio 2023