A sinterização por reação de carboneto de silício é um método importante para produzir materiais cerâmicos de alto desempenho. Este método utiliza tratamento térmico de fontes de carbono e silício em altas temperaturas para fazê-los reagir para formar cerâmicas de carboneto de silício.
1. Preparação de matérias-primas. As matérias-primas do carboneto de silício sinterizado por reação incluem fonte de carbono e fonte de silício. A fonte de carbono é tipicamente negro de fumo ou um polímero contendo carbono, enquanto a fonte de silício é sílica em pó. Essas matérias-primas precisam ser trituradas, peneiradas e misturadas para garantir o tamanho uniforme das partículas, ao mesmo tempo que controla sua composição química para obter cerâmicas de carboneto de silício de alta qualidade durante o tratamento térmico.
2. Forma. Coloque as matérias-primas misturadas no molde para moldagem. Existem muitos tipos de métodos de moldagem, comumente usados são moldagem por prensa e moldagem por injeção. A moldagem por prensagem é a compressão do pó da matéria-prima sob pressão para formar, enquanto a moldagem por injeção é a matéria-prima misturada com um adesivo, que é pulverizada no molde através de uma seringa para formar. Após a conformação, é necessário realizar o tratamento de desmoldagem para retirar o tarugo cerâmico do molde.
3. Tratamento térmico. O corpo cerâmico formado é colocado no forno de tratamento térmico para sinterização. O processo de sinterização é dividido em duas etapas: etapa de carbonização e etapa de sinterização. Na etapa de carbonização, o corpo cerâmico é aquecido a uma alta temperatura (geralmente acima de 1600°C) sob uma atmosfera inerte, e a fonte de carbono reage com a fonte de silício para produzir carboneto de silício. Na etapa de sinterização, a temperatura é elevada para uma temperatura mais elevada (geralmente acima de 1900 °C), o que causa recristalização e densificação entre as partículas de carboneto de silício. Desta forma, a densidade do corpo de carboneto de silício é melhorada ainda mais, enquanto a dureza e a resistência ao desgaste também são significativamente melhoradas.
4. Acabamento. O corpo cerâmico sinterizado necessita de acabamento para obter a forma e tamanho desejados. Os métodos de acabamento incluem retificação, corte, perfuração, etc. Devido à dureza extremamente alta do material de carboneto de silício, é difícil o acabamento, exigindo o uso de ferramentas de retificação e equipamentos de processamento de alta precisão.
Em resumo, o processo de produção do carboneto de silício sinterizado por reação inclui a preparação da matéria-prima, moldagem, tratamento térmico e acabamento. Entre eles, a etapa fundamental é o processo de tratamento térmico, cujo controle é crucial para a obtenção de materiais de carboneto de silício de alta qualidade. É necessário controlar a temperatura, a atmosfera, o tempo de retenção e outros fatores do tratamento térmico para garantir que a reação seja suficiente, a cristalização esteja completa e a densidade seja alta.
A vantagem do processo de produção de carboneto de silício sinterizado por reação é que podem ser preparados materiais cerâmicos com alta dureza, alta resistência, alta resistência ao desgaste e estabilidade em altas temperaturas. Este material não só possui excelentes propriedades mecânicas, mas também possui excelente resistência à corrosão e propriedades de alta temperatura. Os materiais de carboneto de silício podem ser usados para fabricar várias peças de engenharia, selos mecânicos, dispositivos de tratamento térmico, cerâmica de forno e assim por diante. Ao mesmo tempo, os materiais de carboneto de silício também podem ser usados em semicondutores, energia solar, materiais magnéticos e outros campos.
Resumindo, a sinterização por reação de carboneto de silício é um método importante para preparar materiais cerâmicos de alto desempenho. O processo de produção requer um controle preciso de cada elo para obter materiais de carboneto de silício de alta qualidade. Os materiais de carboneto de silício sinterizados por reação têm excelentes propriedades mecânicas, resistência à corrosão e propriedades de alta temperatura, e têm amplas perspectivas de aplicação em vários campos industriais e científicos.
Horário da postagem: 21 de julho de 2023