ரியாக்ஷன் சின்டரிங் மற்றும் பிரஷர்லெஸ் சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு செராமிக் தயாரிப்பு செயல்முறை

எதிர்வினை சிண்டரிங்

எதிர்வினை சிண்டரிங்சிலிக்கான் கார்பைடு பீங்கான்உற்பத்தி செயல்முறை செராமிக் கம்பாக்டிங், சின்டரிங் ஃப்ளக்ஸ் இன்பில்ட்ரேஷன் ஏஜென்ட் காம்பாக்டிங், ரியாக்ஷன் சின்டரிங் பீங்கான் தயாரிப்பு தயாரிப்பு, சிலிக்கான் கார்பைடு மர பீங்கான் தயாரிப்பு மற்றும் பிற படிகளை உள்ளடக்கியது.

எதிர்வினை சின்டரிங் சிலிக்கான் கார்பைடு முனை

முதலில், 80-90% பீங்கான் தூள் (ஒன்று அல்லது இரண்டு பொடிகளால் ஆனதுசிலிக்கான் கார்பைடு தூள்மற்றும் போரான் கார்பைடு தூள்), 3-15% கார்பன் சோர்ஸ் பவுடர் (ஒன்று அல்லது இரண்டு கார்பன் பிளாக் மற்றும் பினாலிக் பிசின் கொண்டது) மற்றும் 5-15% மோல்டிங் ஏஜென்ட் (பீனாலிக் பிசின், பாலிஎதிலீன் கிளைகோல், ஹைட்ராக்சிமீதில் செல்லுலோஸ் அல்லது பாரஃபின்) ஆகியவை சமமாக கலக்கப்படுகின்றன. ஒரு கலப்பு தூளைப் பெறுவதற்கு ஒரு பந்து ஆலையைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஸ்ப்ரே உலர்ந்த மற்றும் கிரானுலேட்டட், பின்னர் அழுத்துகிறது பல்வேறு குறிப்பிட்ட வடிவங்களுடன் ஒரு பீங்கான் கச்சிதத்தைப் பெற ஒரு அச்சில்.
இரண்டாவதாக, 60-80% சிலிக்கான் தூள், 3-10% சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் மற்றும் 37-10% போரான் நைட்ரைடு தூள் ஆகியவை சமமாக கலக்கப்பட்டு, ஒரு அச்சில் அழுத்தி சின்டரிங் ஃப்ளக்ஸ் ஊடுருவல் முகவரைப் பெறலாம்.
செராமிக் காம்பாக்ட் மற்றும் சின்டர்டு இன்ஃபில்ட்ரான்ட் காம்பாக்ட் ஆகியவை ஒன்றாக அடுக்கி வைக்கப்பட்டு, வெப்பநிலை 1450-1750℃ ஆக உயர்த்தப்படுகிறது, மேலும் 5×10-1 Pa க்கு குறையாத வெற்றிட பட்டம் கொண்ட வெற்றிட உலைகளில் 1-3 வெப்பத்தை பாதுகாக்கவும். ஒரு எதிர்வினை சின்டர் செய்யப்பட்ட பீங்கான் தயாரிப்பு பெற மணிநேரம். அடர்த்தியான பீங்கான் தாளைப் பெற தட்டுவதன் மூலம் சின்டர் செய்யப்பட்ட பீங்கான் மேற்பரப்பில் உள்ள ஊடுருவி எச்சம் அகற்றப்பட்டு, கச்சிதமான அசல் வடிவம் பராமரிக்கப்படுகிறது.
இறுதியாக, எதிர்வினை சின்டரிங் செயல்முறை ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது, அதாவது, உயர் வெப்பநிலையில் எதிர்வினை செயல்பாடு கொண்ட திரவ சிலிக்கான் அல்லது சிலிக்கான் கலவையானது தந்துகி விசையின் செயல்பாட்டின் கீழ் கார்பனைக் கொண்ட நுண்ணிய பீங்கான் வெற்றுக்குள் ஊடுருவி, அதில் உள்ள கார்பனுடன் வினைபுரிந்து சிலிக்கான் கார்பைடை உருவாக்குகிறது. அளவு விரிவடையும், மீதமுள்ள துளைகள் தனிம சிலிக்கான் மூலம் நிரப்பப்படுகின்றன. நுண்ணிய பீங்கான் வெற்றிடமானது தூய கார்பன் அல்லது சிலிக்கான் கார்பைடு/கார்பன் அடிப்படையிலான கலவைப் பொருளாக இருக்கலாம். முந்தையது ஒரு கரிம பிசின், ஒரு துளை மற்றும் கரைப்பான் ஆகியவற்றை வினையூக்கமாக குணப்படுத்தி, பைரோலைசிங் செய்வதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. பிந்தையது சிலிக்கான் கார்பைடு/கார்பன் அடிப்படையிலான கலவைப் பொருட்களைப் பெற சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்கள்/பிசின் அடிப்படையிலான கலவைப் பொருட்களை பைரோலைசிங் செய்வதன் மூலம் பெறப்படுகிறது பொருள்.

அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங்

சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அழுத்தமற்ற சின்டரிங் செயல்முறையை திட-கட்ட சின்டரிங் மற்றும் திரவ-கட்ட சின்டரிங் என பிரிக்கலாம். சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஆராய்ச்சிசிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் முக்கியமாக திரவ-கட்ட சின்டரிங் மீது கவனம் செலுத்துகிறது. பீங்கான் தயாரிப்பு செயல்முறை: கலப்பு பொருள் பந்து அரைத்தல்->ஸ்ப்ரே கிரானுலேஷன்-> உலர் அழுத்துதல்-> பச்சை உடல் திடப்படுத்துதல்-> வெற்றிட சின்டரிங்.

அழுத்தம் இல்லாத சிலிக்கான் கார்பைடு தயாரிப்புகள்

சிலிக்கான் கார்பைடு அல்ட்ராஃபைன் பவுடரின் 96-99 பாகங்கள் (50-500nm), போரான் கார்பைடு அல்ட்ராஃபைன் பவுடரின் 1-2 பாகங்கள் (50-500nm), நானோ-டைட்டானியம் போரைடின் 0.2-1 பாகங்கள் (30-80nm), 10-20 பாகங்கள் நீரில் கரையக்கூடிய பினாலிக் பிசின் மற்றும் 0.1-0.5 பாகங்கள் 24 மணிநேரம் பந்தை அரைப்பதற்கும், கலப்பதற்கும் அதிக திறன் கொண்ட பந்து ஆலைக்கு சிதறடித்து, குழம்பில் உள்ள குமிழ்களை அகற்ற 2 மணிநேரம் கிளறுவதற்காக கலந்த குழம்பை ஒரு கலவை பீப்பாயில் வைக்கவும்.
மேலேயுள்ள கலவையானது கிரானுலேஷன் கோபுரத்தில் தெளிக்கப்பட்டு, நல்ல துகள் உருவவியல், நல்ல திரவத்தன்மை, குறுகிய துகள் விநியோக வரம்பு மற்றும் மிதமான ஈரப்பதம் கொண்ட கிரானுலேஷன் தூள் தெளிப்பு அழுத்தம், காற்று நுழைவு வெப்பநிலை, காற்று வெளியேறும் வெப்பநிலை மற்றும் தெளிப்பு தாள் துகள் அளவு ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. மையவிலக்கு அதிர்வெண் மாற்றம் 26-32, காற்று நுழைவு வெப்பநிலை 250-280℃, காற்று வெளியேறும் வெப்பநிலை 100-120℃, மற்றும் குழம்பு நுழைவாயில் அழுத்தம் 40-60.
மேலே உள்ள கிரானுலேஷன் பவுடர் பச்சை நிற உடலைப் பெற அழுத்துவதற்காக சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு அச்சில் வைக்கப்படுகிறது. அழுத்தும் முறை இருதரப்பு அழுத்தம், மற்றும் இயந்திர கருவி அழுத்தம் டன் 150-200 டன்.
அழுத்தப்பட்ட பச்சை உடல் நல்ல பச்சை உடல் வலிமையுடன் ஒரு பச்சை உடல் பெற உலர்த்திய மற்றும் குணப்படுத்தும் ஒரு உலர்த்தும் அடுப்பில் வைக்கப்படுகிறது.
மேலே குணப்படுத்தப்பட்ட பச்சை உடல் ஒரு இடத்தில் வைக்கப்படுகிறதுகிராஃபைட் சிலுவைமற்றும் நெருக்கமாகவும் நேர்த்தியாகவும் அமைக்கப்பட்டு, பின்னர் பச்சை நிற உடலுடன் கூடிய கிராஃபைட் க்ரூசிபிள் துப்பாக்கிச் சூடு செய்வதற்காக உயர் வெப்பநிலை வெற்றிட சின்டரிங் உலையில் வைக்கப்படுகிறது. துப்பாக்கி சூடு வெப்பநிலை 2200-2250℃, மற்றும் காப்பு நேரம் 1-2 மணி நேரம் ஆகும். இறுதியாக, உயர் செயல்திறன் அழுத்தம் இல்லாத சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள் பெறப்படுகின்றன.

திட-கட்ட சின்டரிங்

சிலிக்கான் கார்பைட்டின் அழுத்தமற்ற சின்டரிங் செயல்முறையை திட-கட்ட சின்டரிங் மற்றும் திரவ-கட்ட சின்டரிங் என பிரிக்கலாம். Liquid-phase sinteringக்கு, SiC மற்றும் அதன் கூட்டுப் பொருட்கள் திரவ-நிலை சின்டரிங் வழங்குவதற்கும் குறைந்த வெப்பநிலையில் அடர்த்தியை அடைவதற்கும் Y2O3 பைனரி மற்றும் மும்மை சேர்க்கைகள் போன்ற சின்டரிங் சேர்க்கைகளைச் சேர்க்க வேண்டும். திட-கட்ட சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் தயாரிப்பு முறை, மூலப்பொருட்களின் கலவை, ஸ்ப்ரே கிரானுலேஷன், மோல்டிங் மற்றும் வெற்றிட சின்டரிங் ஆகியவை அடங்கும். குறிப்பிட்ட உற்பத்தி செயல்முறை பின்வருமாறு:
70-90% சப்மிக்ரான் α சிலிக்கான் கார்பைடு (200-500nm), 0.1-5% போரான் கார்பைடு, 4-20% பிசின் மற்றும் 5-20% ஆர்கானிக் பைண்டர் ஆகியவை மிக்சியில் வைக்கப்பட்டு ஈரமான சுத்தமான நீரில் சேர்க்கப்படுகின்றன. கலக்கும். 6-48 மணி நேரம் கழித்து, கலப்பு குழம்பு 60-120 கண்ணி சல்லடை வழியாக அனுப்பப்படுகிறது;
சல்லடை குழம்பு ஒரு ஸ்ப்ரே கிரானுலேஷன் டவர் மூலம் கிரானுலேட் செய்யப்படுகிறது. ஸ்ப்ரே கிரானுலேஷன் டவரின் இன்லெட் வெப்பநிலை 180-260℃, மற்றும் அவுட்லெட் வெப்பநிலை 60-120℃; கிரானுலேட்டட் பொருளின் மொத்த அடர்த்தி 0.85-0.92g/cm3, திரவத்தன்மை 8-11s/30g; கிரானுலேட்டட் பொருள் பின்னர் பயன்படுத்த 60-120 கண்ணி சல்லடை மூலம் sieved;
விரும்பிய தயாரிப்பு வடிவத்தின் படி ஒரு அச்சைத் தேர்ந்தெடுத்து, கிரானுலேட்டட் பொருளை அச்சு குழிக்குள் ஏற்றவும், மேலும் ஒரு பச்சை நிற உடலைப் பெற 50-200MPa அழுத்தத்தில் அறை வெப்பநிலை சுருக்க மோல்டிங்கைச் செய்யவும்; அல்லது கம்ப்ரஷன் மோல்டிங்கிற்குப் பிறகு பச்சை நிற உடலை ஒரு ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்தும் சாதனத்தில் வைக்கவும், 200-300MPa அழுத்தத்தில் ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்தத்தை செய்யவும், மற்றும் இரண்டாம் நிலை அழுத்தத்திற்குப் பிறகு ஒரு பச்சை உடலைப் பெறவும்;
மேலே உள்ள படிகளில் தயாரிக்கப்பட்ட பச்சை நிற உடலை சின்டரிங் செய்வதற்கான வெற்றிட சின்டரிங் உலைக்குள் வைக்கவும், மேலும் தகுதியானது முடிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு குண்டு துளைக்காத பீங்கான் ஆகும்; மேலே உள்ள சின்டரிங் செயல்பாட்டில், முதலில் சின்டரிங் உலையை வெளியேற்றவும், வெற்றிட அளவு 3-5×10-2 பாக்கு பிறகு, மந்த வாயு சாதாரண அழுத்தத்திற்கு சின்டரிங் உலைக்குள் அனுப்பப்பட்டு பின்னர் சூடாகிறது. வெப்பமூட்டும் வெப்பநிலைக்கும் நேரத்திற்கும் இடையிலான உறவு: அறை வெப்பநிலை 800℃, 5-8 மணிநேரம், 0.5-1 மணிநேரம் வெப்பப் பாதுகாப்பு, 800℃ முதல் 2000-2300℃ வரை, 6-9 மணிநேரம், 1 முதல் 2 மணிநேரம் வரை வெப்பப் பாதுகாப்பு, பின்னர் உலை கொண்டு குளிர்ந்து அறை வெப்பநிலையில் கைவிடப்பட்டது.

சிலிக்கான் கார்பைட்டின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் தானிய எல்லை சாதாரண அழுத்தத்தில் சின்டர் செய்யப்படுகிறது

சுருக்கமாக, சூடான அழுத்தி சின்டரிங் செயல்முறை மூலம் தயாரிக்கப்படும் மட்பாண்டங்கள் சிறந்த செயல்திறன் கொண்டவை, ஆனால் உற்பத்தி செலவும் பெருமளவில் அதிகரித்துள்ளது; அழுத்தம் இல்லாத சின்டரிங் மூலம் தயாரிக்கப்பட்ட மட்பாண்டங்கள் அதிக மூலப்பொருள் தேவைகள், அதிக சின்டெரிங் வெப்பநிலை, பெரிய தயாரிப்பு அளவு மாற்றங்கள், சிக்கலான செயல்முறை மற்றும் குறைந்த செயல்திறன்; எதிர்வினை சின்டரிங் செயல்முறை மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் பீங்கான் பொருட்கள் அதிக அடர்த்தி, நல்ல பாலிஸ்டிக் எதிர்ப்பு செயல்திறன் மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த தயாரிப்பு செலவு ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளன. சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களின் பல்வேறு சின்டெரிங் தயாரிப்பு செயல்முறைகள் அவற்றின் சொந்த நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் உள்ளன, மேலும் பயன்பாட்டு காட்சிகளும் வேறுபட்டதாக இருக்கும். தயாரிப்புக்கு ஏற்ப சரியான தயாரிப்பு முறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் குறைந்த விலை மற்றும் அதிக செயல்திறன் ஆகியவற்றுக்கு இடையே சமநிலையைக் கண்டறிவது சிறந்த கொள்கையாகும்.