Реакционо синтеровање
Реакционо синтеровањесилицијум карбидна керамикапроизводни процес укључује збијање керамике, збијање агенса за инфилтрацију флукса за синтеровање, припрему керамичког производа за реакцијско синтеровање, припрему дрвене керамике од силицијум карбида и друге кораке.
Реакционо синтеровање силицијум карбидна млазница
Прво, 80-90% керамичког праха (састављеног од једног или два праха одпрах силицијум карбидаи прах бор карбида), 3-15% праха извора угљеника (састављеног од једне или две чађе и фенолне смоле) и 5-15% агенса за обликовање (фенолна смола, полиетилен гликол, хидроксиметил целулоза или парафин) се равномерно мешају користећи куглични млин да се добије мешани прах, који се суши распршивањем и гранулира, а затим пресује у калупу да би се добио керамички компакт различитих специфичних облика.
Друго, 60-80% силицијум у праху, 3-10% прах силицијум карбида и 37-10% прах бор нитрида се равномерно мешају и пресују у калупу да би се добио компактан агенс за инфилтрацију флукса за синтеровање.
Керамички компакт и синтеровани инфилтрацијски компакт се затим слажу заједно, а температура се подиже на 1450-1750℃ у вакум пећи са степеном вакуума не мањим од 5×10-1 Па за синтеровање и очување топлоте за 1-3 сати да би се добио реакционо синтеровани керамички производ. Остаци инфилтранта на површини синтероване керамике уклањају се тапкањем да би се добио густи керамички лист, а оригинални облик компакта је задржан.
Коначно, усвојен је процес реакционог синтеровања, то јест, течни силицијум или легура силицијума са реакционом активношћу на високој температури инфилтрира се у порозни керамички бланк који садржи угљеник под дејством капиларне силе и реагује са угљеником у себи да би формирао силицијум карбид, који прошириће се у запремини, а преостале поре су испуњене елементарним силицијумом. Порозни керамички материјал може бити чист угљеник или композитни материјал на бази силицијум карбида/угљеника. Први се добија каталитичким очвршћавањем и пиролизацијом органске смоле, средства за стварање пора и растварача. Ово последње се добија пиролизацијом честица силицијум карбида/композитних материјала на бази смоле да би се добили композитни материјали на бази силицијум карбида/угљика, или коришћењем α-СиЦ и угљеничног праха као почетних материјала и коришћењем процеса пресовања или бризгања за добијање композита. материјала.
Синтеровање без притиска
Процес синтеровања силицијум карбида без притиска може се поделити на синтеровање у чврстој фази и синтеровање у течној фази. Последњих година истраживања окерамика од силицијум карбидау земљи и иностранству се углавном фокусирао на синтеровање у течној фази. Процес припреме керамике је: млевење мешаних материјала–>гранулација спрејом–>суво пресовање–>очвршћавање зеленог тела–>вакуумско синтеровање.
Производи од синтерованог силицијум карбида без притиска
Додајте 96-99 делова ултра финог праха силицијум карбида (50-500нм), 1-2 дела ултра финог праха карбида бора (50-500нм), 0,2-1 делова нано-титанијум борида (30-80нм), 10-20 делова фенолне смоле растворљиве у води и 0,1-0,5 делова високоефикасне дисперзант у куглични млин за млевење куглица и мешање током 24 сата, и ставите мешану суспензију у буре за мешање на 2 сата да бисте уклонили мехуриће у каши.
Горња смеша се распршује у гранулациони торањ, а гранулациони прах са добром морфологијом честица, добром флуидношћу, уским опсегом дистрибуције честица и умереном влагом се добија контролом притиска прскања, температуре улаза ваздуха, температуре излаза ваздуха и величине честица листа за прскање. Центрифугална конверзија фреквенције је 26-32, температура на улазу ваздуха је 250-280 ℃, температура на излазу ваздуха је 100-120 ℃, а улазни притисак суспензије је 40-60.
Наведени прах за гранулацију се ставља у цементни карбидни калуп за пресовање да би се добило зелено тело. Метода пресовања је двосмерни притисак, а тонажа притиска машине је 150-200 тона.
Пресовано зелено тело се ставља у пећ за сушење и сушење да би се добило зелено тело добре чврстоће зеленог тела.
Горе осушено зелено тело се ставља у аграфитни лончићи тесно и уредно поређане, а затим се графитни лончић са зеленим телом ставља у високотемпературну вакуум пећ за синтеровање ради печења. Температура печења је 2200-2250 ℃, а време изолације је 1-2 сата. Коначно, добија се синтерована керамика од силицијум карбида високих перформанси без притиска.
Синтеровање у чврстој фази
Процес синтеровања силицијум карбида без притиска може се поделити на синтеровање у чврстој фази и синтеровање у течној фази. Синтеровање у течној фази захтева додавање адитива за синтеровање, као што су И2О3 бинарни и тернарни адитиви, да би СиЦ и његови композитни материјали представили синтеровање течне фазе и постигли згушњавање на нижој температури. Метода припреме чврсте фазе синтероване силицијум карбидне керамике укључује мешање сировина, гранулацију спрејом, обликовање и вакуумско синтеровање. Специфичан производни процес је следећи:
70-90% субмикронског α силицијум карбида (200-500нм), 0,1-5% бор карбида, 4-20% смоле и 5-20% органског везива се ставља у миксер и додаје се са чистом водом за мокро. мешање. После 6-48 сати, мешана суспензија се пропушта кроз сито од 60-120 месх;
Просејана суспензија се гранулира распршивањем кроз торањ за гранулацију распршивањем. Улазна температура торња за гранулацију спреја је 180-260℃, а излазна температура је 60-120℃; насипна густина гранулисаног материјала је 0,85-0,92г/цм3, флуидност 8-11с/30г; гранулирани материјал се просеја кроз сито од 60-120 месх за каснију употребу;
Изаберите калуп према жељеном облику производа, убаците гранулирани материјал у шупљину калупа и извршите компресионо пресовање на собној температури под притиском од 50-200МПа да бисте добили зелено тело; или поставите зелено тело након пресовања у уређај за изостатичко пресовање, извршите изостатичко пресовање под притиском од 200-300МПа и добијете зелено тело након секундарног пресовања;
Ставите зелено тело припремљено у горњим корацима у пећ за вакумско синтеровање за синтеровање, а квалификовано је готова непробојна керамика од силицијум карбида; у горе наведеном процесу синтеровања, прво евакуишите пећ за синтеровање, а када степен вакуума достигне 3-5×10-2 Након Па, инертни гас се преноси у пећ за синтеровање до нормалног притиска и затим се загрева. Однос између температуре грејања и времена је: собна температура до 800℃, 5-8 сати, очување топлоте 0,5-1 сат, од 800℃ до 2000-2300℃, 6-9 сати, очување топлоте 1 до 2 сата, а затим охлађен у пећи и спуштен на собну температуру.
Микроструктура и граница зрна силицијум карбида синтерованог при нормалном притиску
Укратко, керамика произведена поступком синтеровања врућим пресовањем има боље перформансе, али је и цена производње значајно повећана; керамика припремљена синтеровањем без притиска има веће захтеве за сировинама, високу температуру синтеровања, велике промене величине производа, сложен процес и ниске перформансе; Керамички производи произведени поступком реакционог синтеровања имају високу густину, добре антибалистичке перформансе и релативно ниске трошкове припреме. Различити процеси припреме силицијум карбидне керамике за синтеровање имају своје предности и мане, а сценарији примене ће такође бити различити. Најбоља политика је одабрати прави метод припреме у складу са производом и пронаћи баланс између ниске цене и високих перформанси.
Време поста: 29.10.2024