რეაქტიული აგლომერაციის და უწნეო აგლომერაციის სილიციუმის კარბიდის კერამიკული მომზადების პროცესი

რეაქციის აგლომერაცია

რეაქციის შედუღებასილიციუმის კარბიდის კერამიკაწარმოების პროცესი მოიცავს კერამიკის დატკეპნას, აგლომერაციის ნაკადის შეღწევადობის აგენტის დატკეპნას, რეაქტიული შედუღების კერამიკული პროდუქტის მომზადებას, სილიციუმის კარბიდის ხის კერამიკული მომზადებას და სხვა საფეხურებს.

რეაქტიული აგლომერაციის სილიციუმის კარბიდის საქშენი

პირველი, კერამიკული ფხვნილის 80-90% (შედგება ერთი ან ორი ფხვნილისგანსილიციუმის კარბიდის ფხვნილიდა ბორის კარბიდის ფხვნილი), ნახშირბადის წყაროს ფხვნილის 3-15% (შედგება ერთი ან ორი ნახშირბადის შავი და ფენოლური ფისოვანი) და 5-15% ჩამოსხმის აგენტი (ფენოლური ფისი, პოლიეთილენ გლიკოლი, ჰიდროქსიმეთილცელულოზა ან პარაფინი) თანაბრად არის შერეული. ბურთის წისქვილის გამოყენებით შერეული ფხვნილის მისაღებად, რომელსაც აშრობენ სპრეით და გრანულებენ, შემდეგ კი ყალიბში დაჭერით. მიიღეთ კერამიკული კომპაქტი სხვადასხვა სპეციფიკური ფორმებით.
მეორეც, 60-80% სილიციუმის ფხვნილი, 3-10% სილიციუმის კარბიდის ფხვნილი და 37-10% ბორის ნიტრიდის ფხვნილი შერეულია თანაბრად და დაჭერით ფორმაში, რათა მიღებულ იქნეს შემდუღებელი ნაკადის ინფილტრატი კომპაქტური.
კერამიკული კომპაქტი და აგლომერირებული ინფილტრანტი კომპაქტი შემდეგ აწყობენ ერთმანეთს და ტემპერატურას ამაღლებენ 1450-1750℃ ვაკუუმ ღუმელში ვაკუუმის ხარისხით არანაკლებ 5×10-1 Pa შედუღებისთვის და სითბოს შესანარჩუნებლად 1-3. საათები, რათა მივიღოთ რეაქციის აგლომერირებული კერამიკული პროდუქტი. აგლომერირებული კერამიკის ზედაპირზე ინფილტრანტის ნარჩენები ამოღებულია დაჭერით მკვრივი კერამიკული ფურცლის მისაღებად და შენარჩუნებულია კომპაქტის ორიგინალური ფორმა.
დაბოლოს, მიღებულია რეაქტიული აგლომერაციის პროცესი, ანუ თხევადი სილიციუმი ან სილიციუმის შენადნობი რეაქციის აქტივობით მაღალ ტემპერატურაზე, კაპილარული ძალის ზემოქმედებით ინფილტრატირდება ნახშირბადის შემცველ ფოროვან კერამიკულ ბლანკში და რეაგირებს მასში ნახშირბადთან სილიციუმის კარბიდის წარმოქმნით. გაფართოვდება მოცულობით, ხოლო დარჩენილი ფორები ივსება ელემენტარული სილიკონით. ფოროვანი კერამიკული ბლანკი შეიძლება იყოს სუფთა ნახშირბადი ან სილიციუმის კარბიდი/ნახშირბადზე დაფუძნებული კომპოზიციური მასალა. პირველი მიიღება ორგანული ფისის, ფორების გამხსნელისა და გამხსნელის კატალიზური გამაგრებით და პიროლიზირებით. ეს უკანასკნელი მიიღება სილიციუმის კარბიდის ნაწილაკების/ფისოვანზე დაფუძნებული კომპოზიტური მასალების პიროლიზირებით სილიციუმის კარბიდის/ნახშირბადზე დაფუძნებული კომპოზიციური მასალების მისაღებად, ან α-SiC და ნახშირბადის ფხვნილის გამოყენებით, როგორც საწყისი მასალა და დაჭერით ან ინექციური ჩამოსხმის პროცესის გამოყენებით კომპოზიტის მისაღებად. მასალა.

უწნეო აგლომერაცია

სილიციუმის კარბიდის უწნეო აგლომერაციის პროცესი შეიძლება დაიყოს მყარ ფაზაში და თხევად ფაზაში. ბოლო წლებში კვლევამსილიციუმის კარბიდის კერამიკასახლში და მის ფარგლებს გარეთ ძირითადად ორიენტირებულია თხევადი ფაზის აგლომერაციაზე. კერამიკის მომზადების პროცესია: შერეული მასალის ბურთულების დაფქვა–>სპრეის გრანულაცია–>მშრალი დაწნეხვა–>მწვანე სხეულის გამაგრება–>ვაკუუმური აგლომერაცია.

უწნეო აგლომერირებული სილიციუმის კარბიდის პროდუქტები

დაამატეთ 96-99 წილი სილიციუმის კარბიდის ულტრაფინირებული ფხვნილი (50-500 ნმ), 1-2 წილი ბორის კარბიდის ულტრაფიზიკური ფხვნილი (50-500 ნმ), 0,2-1 ნაწილი ნანო-ტიტანის ბორიდი (30-80 ნმ), 10-20 წილი. წყალში ხსნადი ფენოლური ფისოვანი და 0,1-0,5 წილი მაღალი ეფექტურობის დისპერსანტი ბურთის წისქვილში ბურთის დაფქვისა და შერევისთვის 24 საათის განმავლობაში, და შერეული ხსნარი ჩადეთ კასრში 2 საათის განმავლობაში აურიეთ, რათა მოცილდეს ბუშტუკები სლუპში.
ზემოაღნიშნული ნარევი იფრქვევა გრანულაციის კოშკში და გრანულაციის ფხვნილი კარგი ნაწილაკების მორფოლოგიით, კარგი სითხის, ნაწილაკების განაწილების ვიწრო დიაპაზონით და ზომიერი ტენიანობით მიიღება შესხურების წნევის, ჰაერის შემავალი ტემპერატურის, ჰაერის გამომავალი ტემპერატურის და შესხურების ფურცლის ნაწილაკების ზომის კონტროლით. ცენტრიდანული სიხშირის კონვერტაცია არის 26-32, ჰაერის შემავალი ტემპერატურაა 250-280℃, ჰაერის გამოსასვლელი ტემპერატურაა 100-120℃, ხოლო ნალექის შემავალი წნევა 40-60.
ზემოაღნიშნული გრანულაციის ფხვნილი მოთავსებულია ცემენტირებული კარბიდის ყალიბში დაჭერით მწვანე კორპუსის მისაღებად. დაწნეხვის მეთოდი არის ორმხრივი წნევა, ხოლო ჩარხიანი წნევით ტონაჟი 150-200 ტონაა.
დაჭერილი მწვანე სხეული მოთავსებულია საშრობი ღუმელში გასაშრობად და გასაშრობად, რათა მიიღოთ მწვანე სხეული კარგი მწვანე სხეულის სიმტკიცით.
ზემოთ მოშუშული მწვანე სხეული მოთავსებულია აგრაფიტის ჭურჭელიდა დალაგებულია მჭიდროდ და აკურატულად, შემდეგ კი გრაფიტის ჭურჭელი მწვანე სხეულით მოთავსებულია მაღალი ტემპერატურის ვაკუუმური აგლომერაციის ღუმელში გამოსაწვავად. სროლის ტემპერატურაა 2200-2250℃, ხოლო იზოლაციის დრო 1-2 საათი. საბოლოოდ, მიიღება მაღალი ხარისხის უწნეო აგლომერირებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკა.

მყარი ფაზის აგლომერაცია

სილიციუმის კარბიდის უწნეო აგლომერაციის პროცესი შეიძლება დაიყოს მყარ ფაზაში და თხევად ფაზაში. თხევადი ფაზის აგლომერაცია მოითხოვს აგლომერაციის დანამატების დამატებას, როგორიცაა Y2O3 ორობითი და სამჯერადი დანამატები, რათა SiC-მ და მისმა კომპოზიტურმა მასალებმა წარმოადგინონ თხევადი ფაზის აგლომერაცია და მიაღწიონ გამკვრივებას დაბალ ტემპერატურაზე. მყარი ფაზის აგლომერირებული სილიციუმის კარბიდის კერამიკის მომზადების მეთოდი მოიცავს ნედლეულის შერევას, სპრეის გრანულაციას, ჩამოსხმას და ვაკუუმ აგლომერაციას. კონკრეტული წარმოების პროცესი შემდეგია:
70-90% სუბმიკრონის α სილიციუმის კარბიდი (200-500 ნმ), 0,1-5% ბორის კარბიდი, 4-20% ფისოვანი და 5-20% ორგანული შემკვრელის მოთავსება მიქსერში და დამატებულია სუფთა წყალი სველი. შერევა. 6-48 საათის შემდეგ, შერეული სქელი გადის 60-120 ბადე საცერში;
გაცრილი ხსნარი გრანულირებულია შესხურებით გრანულაციის კოშკის მეშვეობით. შესხურების გრანულაციის კოშკის შესასვლელი ტემპერატურაა 180-260℃, ხოლო გამოსასვლელი ტემპერატურა 60-120℃; გრანულირებული მასალის სიმკვრივეა 0,85-0,92 გ/სმ3, სითხე 8-11 წმ/30 გ; გრანულირებული მასალა გაცრილია 60-120 mesh საცრით შემდგომი გამოყენებისთვის;
შეარჩიეთ ფორმა სასურველი პროდუქტის ფორმის მიხედვით, ჩატვირთეთ გრანულირებული მასალა ფორმის ღრუში და შეასრულეთ ოთახის ტემპერატურის შეკუმშვის ჩამოსხმა 50-200 მპა წნევით მწვანე სხეულის მისაღებად; ან შეკუმშვით ჩამოსხმის შემდეგ მოათავსეთ მწვანე კორპუსი იზოსტატურ საწნეხ მოწყობილობაში, შეასრულეთ იზოსტატიკური წნეხი 200-300 მპა წნევაზე და მიიღეთ მწვანე სხეული მეორადი დაწნეხვის შემდეგ;
ზემოაღნიშნული ეტაპებით მომზადებული მწვანე კორპუსი ჩადეთ ვაკუუმური აგლომერაციის ღუმელში შედუღებისთვის, ხოლო კვალიფიციური არის მზა სილიციუმის კარბიდის ტყვიაგაუმტარი კერამიკა; ზემოაღნიშნული აგლომერაციის პროცესში, ჯერ გამოაცალეთ საცხობი ღუმელი და როდესაც ვაკუუმის ხარისხი მიაღწევს 3-5×10-2 Pa-ს შემდეგ, ინერტული აირი გადადის ადუღების ღუმელში ნორმალურ წნევამდე და შემდეგ თბება. გათბობის ტემპერატურასა და დროს შორის კავშირია: ოთახის ტემპერატურა 800℃-მდე, 5-8 საათი, სითბოს შენარჩუნება 0,5-1 საათი, 800℃-დან 2000-2300℃, 6-9 საათი, სითბოს შენარჩუნება 1-დან 2 საათამდე. შემდეგ გაცივდა ღუმელთან ერთად და დაეცა ოთახის ტემპერატურამდე.

ნორმალური წნევის დროს აგლომერირებული სილიციუმის კარბიდის მიკროსტრუქტურა და მარცვლის საზღვარი

მოკლედ, ცხელი დაჭერით აგლომერაციის პროცესით წარმოებულ კერამიკას აქვს უკეთესი შესრულება, მაგრამ წარმოების ღირებულება ასევე მნიშვნელოვნად გაიზარდა; უწნეო აგლომერაციით მომზადებულ კერამიკას აქვს ნედლეულის უფრო მაღალი მოთხოვნები, შედუღების მაღალი ტემპერატურა, პროდუქტის ზომის დიდი ცვლილებები, რთული პროცესი და დაბალი შესრულება; რეაქტიული აგლომერაციის პროცესით წარმოებულ კერამიკულ პროდუქტებს აქვთ მაღალი სიმკვრივე, კარგი ანტიბალისტიკური მოქმედება და შედარებით დაბალი მომზადების ღირებულება. სილიციუმის კარბიდის კერამიკის აგლომერაციის მომზადების სხვადასხვა პროცესს აქვს საკუთარი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, ასევე განსხვავებული იქნება გამოყენების სცენარი. საუკეთესო პოლიტიკაა პროდუქტის მიხედვით მომზადების სწორი მეთოდის არჩევა და ბალანსის პოვნა დაბალ ღირებულებასა და მაღალ შესრულებას შორის.