Реакциялык агломерация
Реакция агломерациякремний карбиди керамикаөндүрүш процесси керамикалык ныктоо, агломерациялоочу агымдын инфильтрациялык агентин тыгыздоо, реакция агломерациялоочу керамикалык продуктуну даярдоо, кремний карбиди жыгач керамикалык даярдоо жана башка кадамдарды камтыйт.
Реакция агломерациялоочу кремний карбидин сопло
Биринчиден, 80-90% керамикалык порошок (бир же эки порошоктон тураткремний карбид порошокжана бор карбид порошок), 3-15% көмүр булагы порошок (бир же эки көмүртек жана фенолдук чайырдан турат) жана 5-15% калыптандыруу агенти (фенолдук чайыр, полиэтиленгликол, гидроксиметил целлюлоза же парафин) бирдей аралаштырылат. аралаш порошок алуу үчүн шар тегирменди колдонуу, ал чачыратылып кургатылат жана гранулдалат, андан кийин калыпка пресстелет ар кандай өзгөчө формадагы керамикалык компакт алуу.
Экинчиден, 60-80% кремний порошок, 3-10% кремний карбид порошок жана 37-10% бор нитриди порошок бир калыпта аралаштырып, агломерация флюс инфильтрация агент компакт алуу үчүн калыпка пресстелет.
Андан кийин керамикалык компакт жана агломерацияланган инфильтрант компакт тизилип, температура 1450-1750 ℃ вакуумдук меште агломерациялоо жана 1-3 үчүн жылуулукту сактоо үчүн 5 × 10-1 Па кем эмес вакуумдук даражада көтөрүлөт. реакция агломерацияланган керамикалык продуктуну алуу үчүн саат. Агломерацияланган керамика бетиндеги инфильтранттын калдыктары тыгыз керамикалык баракты алуу үчүн таптап жок кылынат жана компакттын баштапкы формасы сакталат.
Акырында, реакция агломерациялоо процесси кабыл алынат, башкача айтканда, суюк кремний же реакциялык активдүүлүгү бар кремний эритмеси жогорку температурада капиллярдык күчтүн таасири астында көмүртек камтыган кеуектүү керамикалык бланктын ичине кирип, андагы көмүртек менен реакцияга кирип, кремний карбиди пайда болот. көлөмү кеңейет, ал эми калган тешикчелер элементардык кремний менен толтурулат. Тешиктүү керамикалык бланк таза көмүртек же кремний карбиди/көмүртек негизиндеги курама материал болушу мүмкүн. Биринчи органикалык чайырды, тешикче түзүүчүнү жана эриткичти каталитикалык айыктыруу жана пиролиздөө жолу менен алынат. Акыркысы кремний карбиди/көмүртек негизиндеги композиттик материалдарды алуу үчүн кремний карбидинин бөлүкчөлөрүн/чайырдын негизиндеги композиттик материалдарды пиролиздөө жолу менен же баштапкы материал катары α-SiC жана көмүртек порошокун колдонуу жана композит алуу үчүн пресстөө же инъекциялоо процессин колдонуу аркылуу алынат. материал.
Басымсыз агломерация
Кремний карбидинин басымсыз агломерация процессин катуу фазалык агломерациялоо жана суюк фазалык агломерациялоо деп бөлүүгө болот. Акыркы жылдары изилдөөлөркремний карбид керамикаүйдө жана чет өлкөлөрдө негизинен суюк фазалык агломерацияга багытталган. Керамикалык даярдоо процесси: аралаш материалды шарды майдалоо–>спрей грануляциясы–>кургак пресстөө–>жашыл дененин катууланышы–>вакуумдук агломерация.
Басымсыз агломерацияланган кремний карбид буюмдары
Кремний карбидинин 96-99 бөлүгүн (50-500нм), бор карбидинин 1-2 бөлүктөрүн (50-500нм), нано-титан бориддин 0,2-1 бөлүктөрүн (30-80нм), 10-20 бөлүктөрүн кошуңуз сууда эрүүчү фенолдук чайырдан жана 0,1-0,5 бөлүгү жогорку эффективдүү 24 саат бою шар тегирменге жана аралаштыруу үчүн дисперсант, жана аралашкан суспензияны аралаштыргыч бочкага салып, шламдагы көбүктөрдү кетирүү үчүн 2 саатка аралаштырыңыз.
Жогорудагы аралашма грануляция мунарасына чачылат, ал эми бөлүкчөлөрдүн жакшы морфологиясы, жакшы суюктугу, тар бөлүкчөлөрдүн таралуу диапазону жана орточо нымдуулугу менен грануляциялык порошок спрейдин басымын, аба кирүүчү температурасын, абанын чыгуу температурасын жана спрей барак бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүн көзөмөлдөө жолу менен алынат. Борбордон четтөө жыштыгын өзгөртүү 26-32, абанын кириш температурасы 250-280 ℃, абанын чыгуу температурасы 100-120 ℃, шламдын кириш басымы 40-60.
Жогорудагы грануляциялык порошок жашыл денени алуу үчүн пресстөө үчүн цементтелген карбиддик калыпка салынат. Пресстөө ыкмасы эки багыттуу басым, ал эми станоктун басымы 150-200 тоннаны түзөт.
Басылган жашыл дене жакшы жашыл дене күчү менен жашыл денени алуу үчүн кургатуу жана айыктыруу үчүн кургаткыч мешке жайгаштырылат.
Жогоруда айыктырылган жашыл дене аграфит тигельжана тыгыз жана тыкан жайгаштырылат, андан кийин жашыл тулкусу бар графит тигель күйгүзүү үчүн жогорку температурадагы вакуумдук агломерациялоочу мешке коюлат. Күйүү температурасы 2200-2250 ℃, ал эми жылуулоо убактысы 1-2 саат. Акыр-аягы, жогорку натыйжалуу басымсыз агломерацияланган кремний карбид керамика алынат.
Катуу фазалуу агломерация
Кремний карбидинин басымсыз агломерация процессин катуу фазалык агломерациялоо жана суюк фазалык агломерациялоо деп бөлүүгө болот. Суюк фазалык агломерация SiC жана анын композиттик материалдарын суюк фазалык агломерацияга алып келүү жана төмөнкү температурада тыгыздоого жетишүү үчүн Y2O3 бинардык жана үчтүк кошумчалары сыяктуу агломерациялоочу кошумчаларды кошууну талап кылат. Катуу фазалуу кремний карбид керамикасын даярдоо ыкмасы чийки заттарды аралаштырууну, грануляцияны, калыптандырууну жана вакуумдук агломерацияны камтыйт. Өзгөчө өндүрүш процесси төмөнкүдөй:
70-90% субмикрондук α кремний карбиди (200-500нм), 0,1-5% бор карбид, 4-20% чайыр, 5-20% органикалык байланыштыргыч аралаштыргычка салынып, нымдуу үчүн таза суу менен кошулат. аралаштыруу. 6-48 сааттан кийин аралашкан суспензия 60-120 көздүү электен өткөрүлөт;
Электен өткөн шлам спрей грануляция мунарасы аркылуу гранулдалат. Бүркүтүүчү грануляция мунарасынын кириш температурасы 180-260 ℃, ал эми чыгуу температурасы 60-120 ℃; гранулдашкан материалдын массасынын тыгыздыгы 0,85-0,92г/см3, суюктугу 8-11с/30г; гранулдашкан материал кийинчерээк колдонуу үчүн 60-120 көздүү электен өткөрүлөт;
Керектүү продукт формасына ылайык калыпты тандап, гранулдашкан материалды калыптын көңдөйүнө жүктөңүз жана жашыл денени алуу үчүн 50-200МПа басымда бөлмө температурасында кысуу калыптандырыңыз; же изостатикалык престүү түзүлүшкө кысуу калыптангандан кийин жашыл денени жайгаштыруу, 200-300МПа басымда изостатикалык прессти жүргүзүү жана экинчилик басуудан кийин жашыл денени алуу;
Жогорудагы кадамдарда даярдалган жашыл денени агломерациялоо үчүн вакуумдук агломерациялоочу мешке салыңыз, ал эми квалификациялуу - даяр кремний карбиди ок өткөрбөйт керамика; жогорудагы агломерациялоо процессинде адегенде агломерациялоочу мешти эвакуациялаңыз жана вакуумдук даража 3-5×10-2 Падан кийин жеткенде, инерттүү газ агломерациялоочу мешке нормалдуу басымга чейин өткөрүлөт жана андан кийин ысытылат. Жылытуу температурасы менен убакыттын ортосундагы байланыш: бөлмө температурасы 800 ℃ чейин, 5-8 саат, жылуулукту сактоо 0,5-1 саат, 800 ℃ден 2000-2300 ℃ чейин, 6-9 саат, 1 сааттан 2 саатка чейин жылуулукту сактоо, андан кийин меш менен муздатып, бөлмө температурасына чейин төмөндөйт.
Кадимки басымда агломерацияланган кремний карбидинин микроструктурасы жана дан чеги
Кыскача айтканда, ысык басуу агломерациялоо процесси менен өндүрүлгөн керамика жакшыраак иштешине ээ, бирок өндүрүштүн баасы да бир топ жогорулайт; басымсыз агломерациялоо жолу менен даярдалган керамика чийки заттын жогорку талаптарын, агломерациялоонун жогорку температурасын, продукциянын чоң өлчөмүн өзгөртүүнү, татаал процессти жана аз өндүрүмдүүлүктү камтыйт; реакция агломерациялоо процесси менен өндүрүлгөн керамикалык буюмдар жогорку тыгыздыкка, жакшы анти-баллистикалык көрсөткүчкө жана салыштырмалуу төмөн даярдоо наркына ээ. Кремний карбид керамикасынын ар кандай агломерацияны даярдоо процесстери өзүнүн артыкчылыктары жана кемчиликтери бар жана колдонуу сценарийлери да ар кандай болот. Продукцияга жараша туура даярдоо ыкмасын тандап, арзан баада жана жогорку өндүрүмдүүлүктүн ортосундагы балансты табуу эң жакшы саясат.
Пост убактысы: 29-окт.2024