Реакциско синтерување
Реакциското синтерувањесилициум карбид керамикапроцесот на производство вклучува керамичко набивање, компактирање на средство за инфилтрација со синтерувачки флукс, подготовка на керамички производи за реакционо синтерување, подготовка на дрво керамички силициум карбид и други чекори.
Млазница со силициум карбид за реакциона синтерување
Прво, 80-90% керамички прав (составен од еден или два прашоци одсилициум карбид во прави бор карбид во прав), 3-15% од јаглеродниот извор во прав (составен од една или две саѓи и фенолна смола) и 5-15% од средството за обликување (фенолна смола, полиетилен гликол, хидроксиметил целулоза или парафин) се мешаат рамномерно со помош на топчеста мелница за да се добие мешан прав, кој се суши со прскање и се гранулира, а потоа се притиска во калап за да добие керамички компактен со различни специфични форми.
Второ, 60-80% силициум во прав, 3-10% силициум карбид во прав и 37-10% бор нитрид во прав се мешаат рамномерно и се притискаат во калап за да се добие компактен агенс за инфилтрација на синтерувачки флукс.
Керамичкиот компактен и синтеруваниот инфилтратен компакт потоа се наредени заедно, а температурата се зголемува на 1450-1750℃ во вакуумска печка со вакуумски степен не помал од 5×10-1 Pa за синтерување и зачувување на топлина за 1-3 часа за да се добие реакција синтеруван керамички производ. Остатокот од инфилтрантот на површината на синтеруваната керамика се отстранува со тапкање за да се добие густ керамички лим и се одржува оригиналниот облик на компактот.
Конечно, процесот на реакционо синтерување е усвоен, односно, течен силициум или силиконска легура со реакциона активност на висока температура се инфилтрира во порозната керамичка празна која содржи јаглерод под дејство на капиларна сила, и реагира со јаглеродот во неа за да формира силициум карбид, кој ќе се прошири во волумен, а преостанатите пори се полни со елементарен силициум. Порозното керамичко празно може да биде чист јаглерод или силициум карбид/композитен материјал базиран на јаглерод. Првиот се добива со каталитичко стврднување и пиролиза на органска смола, пора-образец и растворувач. Последново се добива со пиролиза на честички од силициум карбид/композитни материјали базирани на смола за да се добијат силициум карбид/композитни материјали базирани на јаглерод, или со користење α-SiC и јаглероден прав како почетни материјали и со користење на процес на пресување или обликување со инјектирање за да се добие композитот. материјал.
Синтерување без притисок
Процесот на синтерување без притисок на силициум карбид може да се подели на синтерување во цврста фаза и синтерување во течна фаза. Во последните години, истражувањето насилициум карбид керамикадома и во странство главно се фокусираше на синтерување во течна фаза. Процесот на подготовка на керамиката е: топчесто мелење мешан материјал–>гранулација со прскање–>суво пресување–>зацврстување на зеленото тело–>вакуумско синтерување.
Производи од синтеруван силициум карбид без притисок
Додадете 96-99 делови од ултрафин прав силициум карбид (50-500 nm), 1-2 делови од ултрафин прав бор карбид (50-500 nm), 0,2-1 делови од нано-титаниум борид (30-80 nm), 10-20 делови од фенолна смола растворлива во вода и 0,1-0,5 делови од висока ефикасност распрскувач во топчестата мелница за топчесто мелење и мешање 24 часа, а измешаната кашеста маса ставете ја во буре за мешање за мешање 2 часа за да се отстранат меурчињата во кашеста маса.
Горенаведената смеса се прска во кулата за гранулација, а прашокот за гранулација со добра морфологија на честички, добра флуидност, тесен опсег на дистрибуција на честички и умерена влага се добива со контролирање на притисокот на прскање, температурата на влезниот воздух, температурата на излезот на воздухот и големината на честичките на листот за прскање. Центрифугалната конверзија на фреквенцијата е 26-32, температурата на влезот на воздухот е 250-280 ℃, температурата на излезот на воздухот е 100-120 ℃, а влезниот притисок на кашеста маса е 40-60.
Горенаведениот прашок за гранулација се става во калап за цементиран карбид за пресување за да се добие зелено тело. Методот на пресување е двонасочен притисок, а тонажата на притисок на машинскиот алат е 150-200 тони.
Притиснато зелено тело се става во рерна за сушење за сушење и стврднување за да се добие зелено тело со добра зелена цврстина на телото.
Горенаведеното излечено зелено тело се става во аграфитен сади тесно и уредно наредени, а потоа графитниот сад со зеленото тело се става во високотемпературна вакуумска печка за синтерување за печење. Температурата на палење е 2200-2250 ℃, а времето на изолација е 1-2 часа. Конечно, се добиваат керамика од синтерувана силициум карбид без притисок без високи перформанси.
Цврстофазно синтерување
Процесот на синтерување без притисок на силициум карбид може да се подели на синтерување во цврста фаза и синтерување во течна фаза. Синтерувањето во течна фаза бара додавање на адитиви за синтерување, како што се Y2O3 бинарни и тројни адитиви, за да се направи SiC и неговите композитни материјали да имаат синтерување во течна фаза и да постигнат згуснување на пониска температура. Методот на подготовка на цврстофазна синтерувана силициум карбид керамика вклучува мешање на суровини, гранулација со прскање, обликување и вакуумско синтерување. Специфичниот процес на производство е како што следува:
70-90% од субмикрон α силициум карбид (200-500 nm), 0,1-5% од бор карбид, 4-20% од смола и 5-20% од органско врзивно средство се ставаат во миксер и се додаваат со чиста вода за влажно мешање. По 6-48 часа, измешаната кашеста маса се поминува низ сито со 60-120 mesh;
Просеаната кашеста маса се гранулира со прскање преку кула за гранулација со прскање. Влезната температура на кулата за гранулација со прскање е 180-260 ℃, а температурата на излезот е 60-120 ℃; волуменската густина на гранулираниот материјал е 0,85-0,92 g/cm3, флуидноста е 8-11s/30g; гранулираниот материјал се просејува низ сито од 60-120 мрежи за подоцнежна употреба;
Изберете калап според саканиот облик на производот, вчитајте го гранулираниот материјал во шуплината на мувлата и изведете обликување со компресија на собна температура под притисок од 50-200MPa за да добиете зелено тело; или поставете го зеленото тело по обликувањето со компресија во уред за изостатско пресување, изведете изостатско пресување при притисок од 200-300 MPa и добијте зелено тело по секундарно притискање;
Зеленото тело подготвено во горенаведените чекори ставете го во вакуумска печка за синтерување, а квалификуваната е готовата силициум карбид отпорна на куршуми; во горенаведениот процес на синтерување, прво евакуирајте ја печката за синтерување и кога степенот на вакуум ќе достигне 3-5×10-2 по Pa, инертниот гас се пренесува во печката за синтерување до нормален притисок и потоа се загрева. Врската помеѓу температурата на греењето и времето е: собна температура до 800℃, 5-8 часа, зачувување на топлина за 0,5-1 час, од 800℃ до 2000-2300℃, 6-9 часа, зачувување на топлина од 1 до 2 часа, а потоа се лади со рерната и се спушта на собна температура.
Микроструктурата и границата на зрната на силициум карбид синтеруван при нормален притисок
Накратко, керамиката произведена со процес на синтерување со топло пресување има подобри перформанси, но трошоците за производство се исто така значително зголемени; керамиката подготвена со синтерување без притисок има повисоки барања за суровини, висока температура на синтерување, големи промени во големината на производот, сложен процес и ниски перформанси; Керамичките производи произведени со процесот на реакционо синтерување имаат висока густина, добри антибалистички перформанси и релативно ниска цена на подготовка. Различни процеси на подготовка на синтерување на силициум карбид керамика имаат свои предности и недостатоци, а сценаријата за примена исто така ќе бидат различни. Најдобра политика е да се избере вистинскиот метод на подготовка според производот и да се најде рамнотежа помеѓу ниската цена и високите перформанси.
Време на објавување: 29-10-2024 година