Procesul de fabricație a carburii de siliciu de sinterizare reactivă

Carbura de siliciu sinterizată prin reacție este un material important la temperaturi înalte, cu rezistență ridicată, duritate ridicată, rezistență ridicată la uzură, rezistență ridicată la coroziune și rezistență ridicată la oxidare și alte proprietăți excelente, este utilizat pe scară largă în mașini, industria aerospațială, industria chimică, energie și alte câmpuri.

 

1. Pregătirea materiei prime

Prepararea materiilor prime de carbură de siliciu de sinterizare reactivă sunt în principal carbon și pulbere de siliciu, din care carbonul poate fi utilizat o varietate de substanțe care conțin carbon, cum ar fi cocs de cărbune, grafit, cărbune etc., pulberea de siliciu este de obicei selectată cu o particule dimensiunea de 1-5μm pulbere de siliciu de înaltă puritate. În primul rând, pulberea de carbon și siliciu sunt amestecate într-o anumită proporție, adăugând o cantitate adecvată de liant și agent de curgere și amestecând uniform. Amestecul este apoi pus într-o moară cu bile pentru măcinare cu bile pentru o amestecare și măcinare uniformă în continuare până când dimensiunea particulelor este mai mică de 1 μm.

2. Procesul de turnare

Procesul de turnare este unul dintre pașii cheie în producția de carbură de siliciu. Procesele de turnare utilizate în mod obișnuit sunt turnarea prin presare, turnarea prin chituire și turnarea statică. Formarea prin presare înseamnă că amestecul este introdus în matriță și format prin presiune mecanică. Turnarea prin chituire se referă la amestecarea amestecului cu apă sau solvent organic, injectarea acestuia în matriță printr-o seringă în condiții de vid și formarea produsului finit după ședere. Turnarea sub presiune statică se referă la amestecul în matriță, sub protecția vidului sau a atmosferei pentru turnarea sub presiune statică, de obicei la o presiune de 20-30MPa.

3. Procesul de sinterizare

Sinterizarea este o etapă cheie în procesul de fabricație a carburii de siliciu sinterizate prin reacție. Temperatura de sinterizare, timpul de sinterizare, atmosfera de sinterizare și alți factori vor afecta performanța carburii de siliciu sinterizate prin reacție. În general, temperatura de sinterizare a carburii de siliciu de sinterizare reactivă este între 2000-2400 ℃, timpul de sinterizare este în general de 1-3 ore, iar atmosfera de sinterizare este de obicei inertă, cum ar fi argonul, azotul și așa mai departe. În timpul sinterizării, amestecul va suferi o reacție chimică pentru a forma cristale de carbură de siliciu. În același timp, carbonul va reacționa și cu gazele din atmosferă pentru a produce gaze precum CO și CO2, care vor afecta densitatea și proprietățile carburii de siliciu. Prin urmare, menținerea unei atmosfere de sinterizare adecvate și a unui timp de sinterizare este foarte importantă pentru fabricarea carburii de siliciu sinterizate prin reacție.

4. Procesul post-tratament

Carbura de siliciu sinterizată prin reacție necesită un proces de post-tratare după fabricație. Procesele obișnuite de post-tratare sunt prelucrarea, șlefuirea, lustruirea, oxidarea și așa mai departe. Aceste procese sunt concepute pentru a îmbunătăți precizia și calitatea suprafeței carburii de siliciu sinterizate prin reacție. Printre acestea, procesul de șlefuire și lustruire este o metodă de prelucrare comună, care poate îmbunătăți finisajul și planeitatea suprafeței de carbură de siliciu. Procesul de oxidare poate forma un strat de oxid pentru a spori rezistența la oxidare și stabilitatea chimică a carburii de siliciu sinterizate prin reacție.

Pe scurt, producția de carbură de siliciu prin sinterizare reactivă este un proces complex, trebuie să stăpânească o varietate de tehnologii și procese, inclusiv pregătirea materiilor prime, procesul de turnare, procesul de sinterizare și procesul de post-tratare. Numai prin stăpânirea cuprinzătoare a acestor tehnologii și procese pot fi produse materiale cu carbură de siliciu sinterizată prin reacție de înaltă calitate pentru a satisface nevoile diferitelor domenii de aplicare.