Postopek izdelave reaktivnega sintranja silicijevega karbida

Reakcijsko sintran silicijev karbid je pomemben visokotemperaturni material z visoko trdnostjo, visoko trdoto, visoko odpornostjo proti obrabi, visoko odpornostjo proti koroziji in visoko odpornostjo proti oksidaciji ter drugimi odličnimi lastnostmi, ki se pogosto uporablja v strojih, vesoljski industriji, kemični industriji, energetiki in drugih polja.

 

1. Priprava surovin

Surovine za pripravo reaktivnega sintranja silicijevega karbida so v glavnem ogljik in silicijev prah, od katerih lahko ogljik uporabimo različne snovi, ki vsebujejo ogljik, kot so premogov koks, grafit, oglje itd., Silicijev prah je običajno izbran z delci velikost silicijevega prahu visoke čistosti 1-5 μm. Najprej se ogljik in silicijev prah zmešata v določenem razmerju, dodamo ustrezno količino veziva in sredstva za pretakanje ter enakomerno premešamo. Zmes nato damo v kroglični mlin za kroglično mletje za nadaljnje enakomerno mešanje in mletje, dokler velikost delcev ni manjša od 1 μm.

2. Postopek oblikovanja

Postopek oblikovanja je eden ključnih korakov v proizvodnji silicijevega karbida. Običajno uporabljeni postopki oblikovanja so stiskanje, fugiranje in statično oblikovanje. Stiskanje pomeni, da se mešanica vlije v kalup in oblikuje z mehanskim pritiskom. Fugiranje se nanaša na mešanje zmesi z vodo ali organskim topilom, vbrizgavanje v kalup skozi brizgo pod vakuumom in oblikovanje končnega izdelka po stanju. Oblikovanje s statičnim tlakom se nanaša na mešanico v kalupu pod zaščito vakuuma ali atmosfere za oblikovanje s statičnim tlakom, običajno pri tlaku 20-30 MPa.

3. Postopek sintranja

Sintranje je ključni korak v procesu izdelave reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Temperatura sintranja, čas sintranja, atmosfera sintranja in drugi dejavniki bodo vplivali na učinkovitost reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Na splošno je temperatura sintranja reaktivnega sintranja silicijevega karbida med 2000-2400 ℃, čas sintranja je običajno 1-3 ure, atmosfera sintranja pa je običajno inertna, kot so argon, dušik itd. Med sintranjem bo zmes podvržena kemični reakciji, da se tvorijo kristali silicijevega karbida. Hkrati bo ogljik reagiral tudi s plini v ozračju, da bi proizvedel pline, kot sta CO in CO2, kar bo vplivalo na gostoto in lastnosti silicijevega karbida. Zato je vzdrževanje primerne atmosfere za sintranje in časa sintranja zelo pomembno za izdelavo reakcijsko sintranega silicijevega karbida.

4. Postopek naknadne obdelave

Reakcijsko sintran silicijev karbid po izdelavi zahteva postopek naknadne obdelave. Običajni postopki naknadne obdelave so strojna obdelava, brušenje, poliranje, oksidacija itd. Ti postopki so zasnovani za izboljšanje natančnosti in kakovosti površine reakcijsko sintranega silicijevega karbida. Med njimi je postopek brušenja in poliranja običajna metoda obdelave, ki lahko izboljša končno obdelavo in ravnost površine silicijevega karbida. Postopek oksidacije lahko tvori oksidno plast za povečanje odpornosti proti oksidaciji in kemične stabilnosti reakcijsko sintranega silicijevega karbida.

Skratka, proizvodnja silicijevega karbida z reaktivnim sintranjem je kompleksen proces, ki mora obvladati različne tehnologije in postopke, vključno s pripravo surovin, postopkom oblikovanja, postopkom sintranja in postopkom naknadne obdelave. Samo s celovitim obvladovanjem teh tehnologij in postopkov je mogoče izdelati visokokakovostne reakcijsko sintrane materiale iz silicijevega karbida, ki ustrezajo potrebam različnih področij uporabe.