反応焼結炭化ケイ素の製造工程

反応焼結炭化ケイ素は、高強度、高硬度、高耐摩耗性、高耐食性、高耐酸化性などの優れた特性を備えた重要な高温材料であり、機械、航空宇宙、化学工業、エネルギーなどの分野で広く使用されています。フィールド。

 

1. 原料の準備

反応焼結炭化ケイ素の原料の調製には、主に炭素とケイ素粉末が使用されます。そのうち炭素は、石炭コークス、グラファイト、木炭などのさまざまな炭素含有物質を使用できます。ケイ素粉末は通常、粒子で選択されます。 1～5μmの高純度シリコンパウダー。まず、カーボンとシリコンの粉末を一定の割合で混合し、適量のバインダーと流動剤を加えて均一に撹拌します。次いで、混合物をボールミルに入れてボールミル粉砕し、粒径が１μｍ未満になるまでさらに均一に混合および粉砕する。

2. 成形工程

成形プロセスは、炭化ケイ素製造の重要なステップの 1 つです。一般的に使用される成形プロセスは、プレス成形、グラウチング成形、スタティック成形です。プレス成形とは、混合物を型に入れ、機械的な圧力によって成形することを意味します。グラウト成形とは、水や有機溶剤と混合し、真空状態でシリンジを用いて金型内に注入し、静置後に最終製品を成形することを指します。静圧成形とは、真空または静圧成形用雰囲気の保護下で、通常 20 ～ 30MPa の圧力で混合物を金型に入れることを指します。

3. 焼結工程

焼結は、反応焼結炭化ケイ素の製造プロセスにおける重要なステップです。焼結温度、焼結時間、焼結雰囲気およびその他の要因は、反応焼結炭化ケイ素の性能に影響を与えます。一般に、反応焼結炭化ケイ素の焼結温度は2000〜2400℃、焼結時間は通常1〜3時間、焼結雰囲気は通常アルゴン、窒素などの不活性雰囲気です。焼結中に、混合物は化学反応を起こして炭化ケイ素結晶を形成します。同時に、炭素は大気中のガスと反応して CO や CO2 などのガスを生成し、炭化ケイ素の密度と特性に影響を与えます。したがって、反応焼結炭化ケイ素の製造には、適切な焼結雰囲気と焼結時間を維持することが非常に重要です。

4. 後処理工程

反応焼結炭化ケイ素は製造後に後処理工程が必要です。一般的な後処理プロセスは、機械加工、研削、研磨、酸化などです。これらのプロセスは、反応焼結炭化ケイ素の精度と表面品質を向上させるように設計されています。中でも研削・研磨工程は一般的な加工方法であり、炭化珪素表面の仕上がりや平坦度を向上させることができます。酸化プロセスにより酸化物層が形成され、反応焼結炭化ケイ素の耐酸化性と化学的安定性が向上します。

つまり、反応焼結炭化ケイ素の製造は複雑なプロセスであり、原料の準備、成形プロセス、焼結プロセス、後処理プロセスなど、さまざまな技術とプロセスを習得する必要があります。これらの技術とプロセスを総合的に習得することによってのみ、さまざまな応用分野のニーズに応える高品質な反応焼結炭化ケイ素材料を生産することができます。