Reakčné spekanie karbidu kremíka je dôležitou metódou na výrobu vysokovýkonných keramických materiálov. Táto metóda využíva tepelné spracovanie zdrojov uhlíka a kremíka pri vysokých teplotách, aby reagovali a vytvorili keramiku z karbidu kremíka.
1. Príprava surovín. Suroviny reakčne spekaného karbidu kremíka zahŕňajú zdroj uhlíka a zdroj kremíka. Zdrojom uhlíka sú typicky sadze alebo polymér obsahujúci uhlík, kým zdrojom kremíka je práškový oxid kremičitý. Tieto suroviny je potrebné rozdrviť, preosiať a zmiešať, aby sa zabezpečila jednotná veľkosť častíc a zároveň sa musí kontrolovať ich chemické zloženie, aby sa počas tepelného spracovania získala vysokokvalitná keramika z karbidu kremíka.
2. Tvar. Zmiešané suroviny vložte do formovacej formy na formovanie. Existuje mnoho druhov lisovacích metód, bežne používané sú lisovanie a vstrekovanie. Lisovanie je stláčanie prášku suroviny pod tlakom do formy, zatiaľ čo vstrekovanie je surovina zmiešaná s lepidlom, ktorá sa strieka do formy cez injekčnú striekačku, aby sa vytvorila. Po vytvarovaní je potrebné vykonať odformovanie, aby sa keramický predvalok vybral z formy.
3. Tepelné spracovanie. Vytvarované keramické teleso sa vloží do pece na tepelné spracovanie na spekanie. Proces spekania je rozdelený do dvoch stupňov: stupeň karbonizácie a stupeň spekania. V štádiu karbonizácie sa keramické teleso zahrieva na vysokú teplotu (zvyčajne nad 1600 °C) v inertnej atmosfére a zdroj uhlíka reaguje so zdrojom kremíka za vzniku karbidu kremíka. V štádiu spekania sa teplota zvýši na vyššiu teplotu (zvyčajne nad 1900 °C), čo spôsobí rekryštalizáciu a zahustenie medzi časticami karbidu kremíka. Týmto spôsobom sa ďalej zlepší hustota telesa z karbidu kremíka, pričom sa výrazne zlepší aj tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu.
4. Dokončenie. Sintrované keramické teleso je potrebné dokončiť, aby získalo požadovaný tvar a veľkosť. Metódy povrchovej úpravy zahŕňajú brúsenie, rezanie, vŕtanie atď. Vzhľadom na extrémne vysokú tvrdosť materiálu z karbidu kremíka je ťažké dokončiť, čo si vyžaduje použitie vysoko presných brúsnych nástrojov a zariadení na spracovanie.
Stručne povedané, výrobný proces reakčne spekaného karbidu kremíka zahŕňa prípravu surovín, lisovanie, tepelné spracovanie a konečnú úpravu. Medzi nimi je kľúčovým krokom proces tepelného spracovania, ktorého kontrola je rozhodujúca pre získanie vysokokvalitných materiálov z karbidu kremíka. Je potrebné kontrolovať teplotu, atmosféru, čas zdržania a ďalšie faktory tepelného spracovania, aby sa zabezpečilo, že reakcia je dostatočná, kryštalizácia je úplná a hustota je vysoká.
Výhodou procesu výroby reakčne spekaného karbidu kremíka je, že je možné pripraviť keramické materiály s vysokou tvrdosťou, vysokou pevnosťou, vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu a vysokou teplotnou stabilitou. Tento materiál má nielen vynikajúce mechanické vlastnosti, ale má aj vynikajúcu odolnosť proti korózii a vlastnosti pri vysokých teplotách. Materiály z karbidu kremíka sa môžu použiť na výrobu rôznych strojárskych dielov, mechanických upchávok, zariadení na tepelné spracovanie, pecnej keramiky atď. Zároveň môžu byť materiály z karbidu kremíka použité aj v polovodičoch, slnečnej energii, magnetických materiáloch a iných poliach.
Stručne povedané, reakčné spekanie karbidu kremíka je dôležitou metódou na prípravu vysokovýkonných keramických materiálov. Výrobný proces vyžaduje jemné ovládanie každého článku, aby sa získali vysokokvalitné materiály z karbidu kremíka. Reakciou spekané materiály z karbidu kremíka majú vynikajúce mechanické vlastnosti, odolnosť proti korózii a vlastnosti pri vysokých teplotách a majú široké možnosti použitia v rôznych priemyselných a vedeckých oblastiach.
Čas odoslania: 21. júla 2023