प्रतिक्रिया sintering र दबाव रहित sintering सिलिकन कार्बाइड सिरेमिक तयारी प्रक्रिया

प्रतिक्रिया sintering

प्रतिक्रिया sinteringसिलिकन कार्बाइड सिरेमिकउत्पादन प्रक्रियामा सिरेमिक कम्प्याक्टिङ, सिन्टरिङ फ्लक्स इन्फिल्ट्रेशन एजेन्ट कम्प्याक्टिङ, प्रतिक्रिया सिन्टेरिङ सिरेमिक उत्पादन तयारी, सिलिकन कार्बाइड काठ सिरेमिक तयारी र अन्य चरणहरू समावेश छन्।

प्रतिक्रिया sintering सिलिकन कार्बाइड नोजल

पहिलो, सिरेमिक पाउडरको 80-90% (एक वा दुई पाउडरबाट बनेकोसिलिकन कार्बाइड पाउडरर बोरोन कार्बाइड पाउडर), 3-15% कार्बन स्रोत पाउडर (एक वा दुई कार्बन ब्ल्याक र phenolic राल मिलेर बनेको) र 5-15% मोल्डिंग एजेन्ट (फेनोलिक राल, पोलिथिलीन ग्लाइकोल, हाइड्रोक्सिमथिल सेल्युलोज वा प्याराफिन) समान रूपमा मिसाइन्छ। एक मिश्रित पाउडर प्राप्त गर्न बल मिल प्रयोग गर्दै, जो सुकेको छ र दानेदार, र त्यसपछि विभिन्न विशिष्ट आकारहरूसँग सिरेमिक कम्प्याक्ट प्राप्त गर्न मोल्डमा थिचिन्छ।
दोस्रो, 60-80% सिलिकन पाउडर, 3-10% सिलिकन कार्बाइड पाउडर र 37-10% बोरोन नाइट्राइड पाउडर समान रूपमा मिसाइन्छ, र एक sintering फ्लक्स घुसपैठ एजेन्ट कम्प्याक्ट प्राप्त गर्न मोल्डमा थिचिन्छ।
सिरेमिक कम्प्याक्ट र sintered infiltrant कम्प्याक्टलाई सँगै स्ट्याक गरिन्छ, र तापमान 1450-1750 ℃ ​​मा भ्याकुम फर्नेसमा 5 × 10-1 Pa भन्दा कम भ्याकुम डिग्रीको साथ 1-3 सम्म सिन्टरिङ र तातो संरक्षणको लागि बढाइन्छ। एक प्रतिक्रिया sintered सिरेमिक उत्पादन प्राप्त गर्न घण्टा। sintered सिरेमिक को सतह मा घुसपैठ अवशेष एक घने सिरेमिक पाना प्राप्त गर्न ट्याप गरेर हटाइन्छ, र कम्प्याक्ट को मूल आकार कायम राखिएको छ।
अन्तमा, प्रतिक्रिया सिंटरिङ प्रक्रिया अपनाइन्छ, त्यो हो, तरल सिलिकन वा सिलिकन मिश्र धातु उच्च तापक्रममा प्रतिक्रिया गतिविधिको साथ केशिका बलको कार्य अन्तर्गत कार्बन भएको छिद्रयुक्त सिरेमिक खाली ठाउँमा घुस्छ, र त्यहाँ कार्बनसँग प्रतिक्रिया गरेर सिलिकन कार्बाइड बनाउँछ। भोल्युममा विस्तार हुनेछ, र बाँकी छिद्रहरू मौलिक सिलिकनले भरिएका छन्। छिद्रपूर्ण सिरेमिक खाली शुद्ध कार्बन वा सिलिकन कार्बाइड/कार्बन-आधारित मिश्रित सामग्री हुन सक्छ। पूर्व उत्प्रेरक रूपमा एक जैविक राल, एक छिद्र पूर्व र एक विलायक को पाइरोलाइजिंग द्वारा प्राप्त गरिन्छ। पछिल्लो सिलिकन कार्बाइड/कार्बन-आधारित कम्पोजिट सामग्रीहरू प्राप्त गर्न सिलिकन कार्बाइड कणहरू/राल-आधारित कम्पोजिट सामग्रीहरू पाइरोलाइज गरेर प्राप्त गरिन्छ, वा α-SiC र कार्बन पाउडरलाई प्रारम्भिक सामग्रीको रूपमा प्रयोग गरेर र कम्पोजिट प्राप्त गर्न प्रेसिंग वा इंजेक्शन मोल्डिंग प्रक्रिया प्रयोग गरेर। सामग्री।

दबाव रहित sintering

सिलिकन कार्बाइड को दबाबरहित sintering प्रक्रिया ठोस-चरण sintering र तरल-चरण sintering मा विभाजित गर्न सकिन्छ। हालैका वर्षहरूमा, अनुसन्धानसिलिकन कार्बाइड सिरेमिकस्वदेश र विदेशमा मुख्यतया तरल-चरण sintering मा ध्यान केन्द्रित छ। सिरेमिक तयारी प्रक्रिया हो: मिश्रित सामग्री बल मिलिङ–>स्प्रे ग्रेन्युलेसन–>ड्राइ प्रेसिङ–>ग्रीन बडी सॉलिडिफिकेशन–>भ्याकुम सिन्टेरिङ।

दबाव रहित सिंटर सिलिकन कार्बाइड उत्पादनहरू

सिलिकन कार्बाइड अल्ट्राफाइन पाउडर (50-500nm), बोरोन कार्बाइड अल्ट्राफाइन पाउडर (50-500nm) को 1-2 भाग, न्यानो-टाइटेनियम बोराइड (30-80nm), 0.2-1 भागहरू (30-80nm), 10-20 भागहरू थप्नुहोस्। पानीमा घुलनशील फेनोलिक राल, र ०.१-०.५ भागहरू 24 घण्टाको लागि बल मिलिङ र मिश्रणको लागि बल मिलमा उच्च दक्षता फैलाउने, र मिश्रित स्लरीलाई मिक्सिङ ब्यारेलमा 2 घण्टा सम्म हलचलको लागि स्लरीमा बुलबुले हटाउनको लागि राख्नुहोस्।
माथिको मिश्रणलाई ग्रेन्युलेसन टावरमा स्प्रे गरिन्छ र स्प्रे प्रेसर, हावा इनलेटको तापक्रम, हावाको आउटलेटको तापक्रम र स्प्रे शीटको कणको आकार नियन्त्रण गरेर राम्रो कण आकारविज्ञान, राम्रो तरलता, साँघुरो कण वितरण दायरा र मध्यम आर्द्रता भएको ग्रेन्युलेसन पाउडर प्राप्त गरिन्छ। केन्द्रापसारक फ्रिक्वेन्सी रूपान्तरण 26-32 हो, हावा इनलेट तापमान 250-280 ℃ हो, हावा आउटलेट तापमान 100-120 ℃ हो, र स्लरी इनलेट दबाव 40-60 हो।
माथिको ग्रेन्युलेसन पाउडर सिमेन्ट गरिएको कार्बाइड मोल्डमा हरियो बडी प्राप्त गर्न थिच्नको लागि राखिन्छ। थिच्ने विधि द्विदिशात्मक दबाव हो, र मेशिन उपकरण दबाव टनेज 150-200 टन छ।
थिचिएको हरियो शरीरलाई सुकाउने र निको पार्नको लागि सुकाउने चुलोमा राखिएको हुन्छ र राम्रो हरियो शरीरको शक्तिको साथ हरियो शरीर प्राप्त गर्न सकिन्छ।
माथिको निको भएको हरियो शरीरलाई ए मा राखिएको छग्रेफाइट क्रूसिबलर राम्ररी र राम्ररी व्यवस्थित गरिएको छ, र त्यसपछि हरियो शरीरको साथ ग्रेफाइट क्रुसिबल फायरिङको लागि उच्च-तापमान भ्याकुम सिंटरिङ भट्टीमा राखिएको छ। फायरिङ तापमान 2200-2250 ℃ छ, र इन्सुलेशन समय 1-2 घण्टा छ। अन्तमा, उच्च प्रदर्शन दबाव रहित सिंटर सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकहरू प्राप्त गरिन्छ।

ठोस चरण sintering

सिलिकन कार्बाइड को दबाबरहित sintering प्रक्रिया ठोस-चरण sintering र तरल-चरण sintering मा विभाजित गर्न सकिन्छ। तरल-चरण सिंटरिङलाई SiC र यसका कम्पोजिट सामग्रीहरूलाई तरल-चरण सिंटरिङ प्रस्तुत गर्न र कम तापक्रममा घनत्व प्राप्त गर्न सिंटरिङ additives, जस्तै Y2O3 बाइनरी र टर्नरी एडिटिभहरू थप्न आवश्यक छ। ठोस-फेज सिंटर्ड सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकको तयारी विधिमा कच्चा मालको मिश्रण, स्प्रे ग्रेन्युलेसन, मोल्डिंग, र भ्याकुम सिन्टरिङ समावेश छ। विशिष्ट उत्पादन प्रक्रिया निम्नानुसार छ:
70-90% सबमिक्रोन α सिलिकन कार्बाइड (200-500nm), 0.1-5% बोरोन कार्बाइड, 4-20% राल, र 5-20% जैविक बाइन्डरलाई मिक्सरमा राखिन्छ र भिजाउनको लागि शुद्ध पानीमा हालिन्छ। मिश्रण। 6-48 घण्टा पछि, मिश्रित स्लरी 60-120 जाल चलनी मार्फत पारित गरिन्छ;
सिइभ गरिएको स्लरी स्प्रे ग्रेन्युलेसन टावर मार्फत स्प्रे दानेदार हुन्छ। स्प्रे ग्रेन्युलेसन टावरको इनलेट तापमान 180-260 ℃ छ, र आउटलेट तापमान 60-120 ℃ छ; दानेदार सामग्रीको बल्क घनत्व 0.85-0.92g/cm3 छ, तरलता 8-11s/30g छ; दानेदार सामग्री पछि प्रयोगको लागि 60-120 जाल चलनी मार्फत छलिएको छ;
इच्छित उत्पादन आकार अनुसार मोल्ड चयन गर्नुहोस्, दानेदार सामग्री मोल्ड गुहामा लोड गर्नुहोस्, र हरियो शरीर प्राप्त गर्न 50-200MPa को दबाबमा कोठाको तापमान कम्प्रेसन मोल्डिङ गर्नुहोस्; वा कम्प्रेसन मोल्डिङ पछि हरियो बडीलाई आइसोस्टेटिक प्रेसिङ उपकरणमा राख्नुहोस्, 200-300MPa को दबाबमा आइसोस्टेटिक प्रेसिङ गर्नुहोस्, र माध्यमिक थिचेपछि हरियो बडी प्राप्त गर्नुहोस्;
माथिका चरणहरूमा तयार गरिएको हरियो बडीलाई सिन्टेरिङका लागि भ्याकुम सिन्टेरिङ फर्नेसमा राख्नुहोस्, र योग्य सिलिकन कार्बाइड बुलेटप्रूफ सिरेमिक हो; माथिको सिन्टरिङ प्रक्रियामा, पहिले सिन्टरिङ फर्नेस खाली गर्नुहोस्, र जब भ्याकुम डिग्री 3-5 × 10-2 Pa पछि पुग्छ, निष्क्रिय ग्यासलाई सामान्य दबाबमा सिन्टरिङ भट्टीमा पास गरिन्छ र त्यसपछि तताइन्छ। तताउने तापमान र समय बीचको सम्बन्ध हो: कोठाको तापक्रम ८०० डिग्री सेल्सियससम्म, ५-८ घण्टा, ०.५-१ घण्टाको लागि ताप संरक्षण, ८०० डिग्री सेल्सियसदेखि २०००-२३०० डिग्री सेल्सियससम्म, ६-९ घण्टा, १ देखि २ घण्टासम्म तातो संरक्षण, र त्यसपछि भट्टीमा चिसो गरी कोठाको तापक्रममा खसालियो।

सिलिकन कार्बाइडको माइक्रोस्ट्रक्चर र ग्रेन बाउन्ड्री सामान्य दबाबमा सिंटर गरिएको छ

छोटकरीमा, तातो प्रेसिंग सिंटरिंग प्रक्रिया द्वारा निर्मित सिरेमिकको राम्रो प्रदर्शन छ, तर उत्पादन लागत पनि धेरै बढेको छ; प्रेशरलेस सिन्टेरिङद्वारा तयार गरिएका सिरेमिकहरूमा उच्च कच्चा पदार्थको आवश्यकता, उच्च सिन्टेरिङ तापक्रम, ठूलो उत्पादनको आकार परिवर्तन, जटिल प्रक्रिया र कम प्रदर्शन हुन्छ; प्रतिक्रिया sintering प्रक्रिया द्वारा उत्पादित सिरेमिक उत्पादनहरु उच्च घनत्व, राम्रो विरोधी ब्यालिस्टिक प्रदर्शन, र अपेक्षाकृत कम तयारी लागत छ। सिलिकन कार्बाइड सिरेमिकको विभिन्न sintering तयारी प्रक्रियाहरूको आफ्नै फाइदा र बेफाइदाहरू छन्, र आवेदन परिदृश्यहरू पनि फरक हुनेछ। उत्पादन अनुसार सही तयारी विधि छनोट गर्नु र कम लागत र उच्च कार्यसम्पादन बीच सन्तुलन खोज्नु उत्तम नीति हो।