Reakčne spekaný karbid kremíka je dôležitý vysokoteplotný materiál s vysokou pevnosťou, vysokou tvrdosťou, vysokou odolnosťou proti opotrebovaniu, vysokou odolnosťou proti korózii a vysokou odolnosťou voči oxidácii a ďalšími vynikajúcimi vlastnosťami, je široko používaný v strojárstve, leteckom a kozmickom priemysle, chemickom priemysle, energetike a iných poliach.
1. Príprava suroviny
Na prípravu reaktívnych spekacích surovín karbidu kremíka ide hlavne o uhlík a kremíkový prášok, z ktorého uhlíka možno použiť rôzne látky obsahujúce uhlík, ako je uhoľný koks, grafit, drevené uhlie atď., kremíkový prášok sa zvyčajne volí s časticami veľkosť 1-5μm vysoko čistého kremíkového prášku. Najprv sa uhlík a kremíkový prášok zmiešajú v určitom pomere, pridá sa vhodné množstvo spojiva a tekutého činidla a rovnomerne sa premieša. Zmes sa potom vloží do guľového mlyna na guľové mletie na ďalšie rovnomerné miešanie a mletie, kým veľkosť častíc nie je menšia ako 1 μm.
2. Proces formovania
Proces lisovania je jedným z kľúčových krokov pri výrobe karbidu kremíka. Bežne používané formovacie procesy sú lisovanie, injektážne formovanie a statické formovanie. Lisovanie znamená, že zmes sa vloží do formy a formuje sa mechanickým tlakom. Injektážne tvarovanie znamená zmiešanie zmesi s vodou alebo organickým rozpúšťadlom, jej vstreknutie do formy cez injekčnú striekačku vo vákuu a vytvorenie hotového produktu po odstátí. Statické tlakové tvarovanie sa vzťahuje na zmes do formy, pod ochranou vákua alebo atmosféry na tvarovanie statickým tlakom, zvyčajne pri tlaku 20-30 MPa.
3. Proces spekania
Spekanie je kľúčovým krokom vo výrobnom procese reakčne spekaného karbidu kremíka. Teplota spekania, čas spekania, spekacia atmosféra a ďalšie faktory ovplyvnia výkon reakčne spekaného karbidu kremíka. Vo všeobecnosti je teplota spekania reaktívneho spekaného karbidu kremíka medzi 2000-2400 ℃, čas spekania je všeobecne 1-3 hodiny a spekacia atmosféra je zvyčajne inertná, ako je argón, dusík atď. Počas spekania zmes podstúpi chemickú reakciu za vzniku kryštálov karbidu kremíka. Zároveň bude uhlík reagovať aj s plynmi v atmosfére za vzniku plynov ako CO a CO2, čo ovplyvní hustotu a vlastnosti karbidu kremíka. Preto je pri výrobe reakčne spekaného karbidu kremíka veľmi dôležité udržiavanie vhodnej atmosféry spekania a času spekania.
4. Postup po úprave
Reakciou spekaný karbid kremíka vyžaduje po výrobe proces dodatočnej úpravy. Bežné procesy dodatočnej úpravy sú obrábanie, brúsenie, leštenie, oxidácia atď. Tieto procesy sú navrhnuté tak, aby zlepšili presnosť a kvalitu povrchu reakčne spekaného karbidu kremíka. Medzi nimi je proces brúsenia a leštenia bežnou metódou spracovania, ktorá môže zlepšiť povrchovú úpravu a rovinnosť povrchu karbidu kremíka. Oxidačný proces môže vytvoriť vrstvu oxidu na zvýšenie odolnosti voči oxidácii a chemickej stability reakčne spekaného karbidu kremíka.
Stručne povedané, výroba karbidu kremíka reaktívnym spekaním je zložitý proces, ktorý si vyžaduje zvládnutie rôznych technológií a procesov vrátane prípravy surovín, procesu formovania, procesu spekania a procesu dodatočnej úpravy. Len komplexným zvládnutím týchto technológií a procesov je možné vyrábať vysokokvalitné reakčne spekané materiály z karbidu kremíka, ktoré spĺňajú potreby rôznych oblastí použitia.
Čas odoslania: júl-06-2023