Реакционно-спеченный карбид кремния является важным высокотемпературным материалом, обладающим высокой прочностью, высокой твердостью, высокой износостойкостью, высокой коррозионной стойкостью, высокой стойкостью к окислению и другими превосходными свойствами, широко используется в машиностроении, аэрокосмической, химической промышленности, энергетике и других отраслях. поля.
1. Подготовка сырья
При приготовлении реактивного спекания сырья карбида кремния в основном используются углерод и порошок кремния, из которых в качестве углерода могут использоваться различные углеродсодержащие вещества, такие как угольный кокс, графит, древесный уголь и т. д., порошок кремния обычно выбирают с частицами. Размер порошка кремния высокой чистоты 1-5 мкм. Сначала порошок углерода и кремния смешивают в определенной пропорции, добавляя соответствующее количество связующего и антислеживателя и равномерно перемешивая. Затем смесь помещают в шаровую мельницу для шарового помола для дальнейшего равномерного перемешивания и измельчения до размера частиц менее 1 мкм.
2. Процесс формования
Процесс формования является одним из ключевых этапов в производстве карбида кремния. Обычно используемыми процессами формования являются формование прессованием, формование цементированием и статическое формование. Прессование означает, что смесь помещается в форму и формуется механическим давлением. Заливка формовочной смеси подразумевает смешивание смеси с водой или органическим растворителем, введение ее в форму через шприц в условиях вакуума и формирование готового изделия после выдерживания. Формование под статическим давлением означает заливку смеси в форму под защитой вакуума или атмосферы для формования под статическим давлением, обычно при давлении 20-30 МПа.
3. Процесс спекания
Спекание является ключевым этапом в процессе производства карбида кремния, полученного методом реакционного спекания. Температура спекания, время спекания, атмосфера спекания и другие факторы влияют на характеристики карбида кремния, полученного реакционным спеканием. Как правило, температура спекания карбида кремния реактивного спекания составляет 2000-2400 ℃, время спекания обычно составляет 1-3 часа, а атмосфера спекания обычно инертна, например, аргон, азот и т. д. Во время спекания смесь подвергается химической реакции с образованием кристаллов карбида кремния. В то же время углерод также будет реагировать с газами в атмосфере с образованием таких газов, как CO и CO2, что повлияет на плотность и свойства карбида кремния. Поэтому поддержание подходящей атмосферы и времени спекания очень важно для производства карбида кремния, полученного реакционным спеканием.
4. Процесс постобработки
Реакционно-спеченный карбид кремния требует последующей обработки после производства. Обычными процессами последующей обработки являются механическая обработка, шлифовка, полировка, оксидирование и так далее. Эти процессы предназначены для повышения точности и качества поверхности карбида кремния, полученного реакционным спеканием. Среди них процесс шлифования и полировки является распространенным методом обработки, который может улучшить качество и плоскостность поверхности карбида кремния. В процессе окисления может образовываться оксидный слой, повышающий стойкость к окислению и химическую стабильность карбида кремния, спеченного в результате реакции.
Короче говоря, производство карбида кремния реактивным спеканием представляет собой сложный процесс, требующий освоения различных технологий и процессов, включая подготовку сырья, процесс формования, процесс спекания и процесс последующей обработки. Только путем комплексного освоения этих технологий и процессов можно производить высококачественные реакционно-спеченные карбидокремниевые материалы, отвечающие потребностям различных областей применения.
Время публикации: 06 июля 2023 г.