ప్రతిచర్య సింటరింగ్ మరియు ఒత్తిడి లేని సింటరింగ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ తయారీ ప్రక్రియ

రియాక్షన్ సింటరింగ్

ప్రతిచర్య సింటరింగ్సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో సిరామిక్ కాంపాక్టింగ్, సింటరింగ్ ఫ్లక్స్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేషన్ ఏజెంట్ కాంపాక్టింగ్, రియాక్షన్ సింటరింగ్ సిరామిక్ ఉత్పత్తి తయారీ, సిలికాన్ కార్బైడ్ కలప సిరామిక్ తయారీ మరియు ఇతర దశలు ఉంటాయి.

రియాక్షన్ సింటరింగ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ నాజిల్

మొదటిది, 80-90% సిరామిక్ పౌడర్ (ఒకటి లేదా రెండు పౌడర్‌లతో కూడి ఉంటుందిసిలికాన్ కార్బైడ్ పొడిమరియు బోరాన్ కార్బైడ్ పౌడర్), 3-15% కార్బన్ సోర్స్ పౌడర్ (ఒకటి లేదా రెండు కార్బన్ బ్లాక్ మరియు ఫినాలిక్ రెసిన్‌తో కూడి ఉంటుంది) మరియు 5-15% అచ్చు ఏజెంట్ (ఫినోలిక్ రెసిన్, పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్, హైడ్రాక్సీమీథైల్ సెల్యులోజ్ లేదా పారాఫిన్) సమానంగా కలుపుతారు. బాల్ మిల్లును ఉపయోగించి మిక్స్డ్ పౌడర్‌ని పొందండి, దీనిని స్ప్రే ఎండబెట్టి మరియు గ్రాన్యులేటెడ్ చేసి, ఆపై నొక్కాలి వివిధ నిర్దిష్ట ఆకృతులతో సిరామిక్ కాంపాక్ట్ పొందేందుకు ఒక అచ్చులో.
రెండవది, 60-80% సిలికాన్ పౌడర్, 3-10% సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ మరియు 37-10% బోరాన్ నైట్రైడ్ పౌడర్‌ను సమానంగా కలుపుతారు మరియు సింటరింగ్ ఫ్లక్స్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేషన్ ఏజెంట్ కాంపాక్ట్ పొందేందుకు ఒక అచ్చులో నొక్కాలి.
సిరామిక్ కాంపాక్ట్ మరియు సిన్టర్డ్ ఇన్‌ఫిల్ట్‌రెంట్ కాంపాక్ట్ తర్వాత ఒకదానితో ఒకటి పేర్చబడి ఉంటాయి మరియు ఉష్ణోగ్రత 1450-1750℃ వరకు వాక్యూమ్ ఫర్నేస్‌లో 5×10-1 Pa కంటే తక్కువ లేని వాక్యూమ్ డిగ్రీతో సింటరింగ్ మరియు 1-3 వరకు వేడిని కాపాడుతుంది. రియాక్షన్ సిన్టర్డ్ సిరామిక్ ఉత్పత్తిని పొందడానికి గంటలు. దట్టమైన సిరామిక్ షీట్‌ను పొందేందుకు నొక్కడం ద్వారా సింటర్డ్ సిరామిక్ ఉపరితలంపై చొరబాటు అవశేషాలు తొలగించబడతాయి మరియు కాంపాక్ట్ యొక్క అసలు ఆకృతి నిర్వహించబడుతుంది.
చివరగా, రియాక్షన్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ అవలంబించబడింది, అంటే, అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద ప్రతిచర్య చర్యతో కూడిన ద్రవ సిలికాన్ లేదా సిలికాన్ మిశ్రమం కేశనాళిక శక్తి చర్యలో కార్బన్‌ను కలిగి ఉన్న పోరస్ సిరామిక్ ఖాళీలోకి చొరబడి, అందులోని కార్బన్‌తో చర్య జరిపి సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. వాల్యూమ్‌లో విస్తరిస్తుంది మరియు మిగిలిన రంధ్రాలు ఎలిమెంటల్ సిలికాన్‌తో నిండి ఉంటాయి. పోరస్ సిరామిక్ ఖాళీ స్వచ్ఛమైన కార్బన్ లేదా సిలికాన్ కార్బైడ్/కార్బన్ ఆధారిత మిశ్రమ పదార్థం కావచ్చు. మునుపటిది కర్బన రెసిన్, ఒక రంధ్రము మరియు ద్రావణిని ఉత్ప్రేరకంగా నయం చేయడం మరియు పైరోలైజ్ చేయడం ద్వారా పొందబడుతుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్/కార్బన్-ఆధారిత మిశ్రమ పదార్థాలను పొందేందుకు సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలు/రెసిన్-ఆధారిత మిశ్రమ పదార్థాలను పైరోలైజ్ చేయడం ద్వారా లేదా α-SiC మరియు కార్బన్ పౌడర్‌ను ప్రారంభ పదార్థాలుగా ఉపయోగించడం ద్వారా మరియు మిశ్రమాన్ని పొందేందుకు నొక్కడం లేదా ఇంజెక్షన్ అచ్చు ప్రక్రియను ఉపయోగించడం ద్వారా రెండోది పొందబడుతుంది. పదార్థం.

ఒత్తిడి లేని సింటరింగ్

సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఒత్తిడి లేని సింటరింగ్ ప్రక్రియను ఘన-దశ సింటరింగ్ మరియు ద్రవ-దశ సింటరింగ్‌గా విభజించవచ్చు. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పరిశోధనసిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో ప్రధానంగా లిక్విడ్-ఫేజ్ సింటరింగ్‌పై దృష్టి సారించింది. సిరామిక్ తయారీ ప్రక్రియ: మిక్స్డ్ మెటీరియల్ బాల్ మిల్లింగ్–>స్ప్రే గ్రాన్యులేషన్–>డ్రై ప్రెస్సింగ్–>గ్రీన్ బాడీ సోలిఫికేషన్–>వాక్యూమ్ సింటరింగ్.

ప్రెజర్‌లెస్ సింటర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఉత్పత్తులు

సిలికాన్ కార్బైడ్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్ యొక్క 96-99 భాగాలు (50-500nm), బోరాన్ కార్బైడ్ అల్ట్రాఫైన్ పౌడర్ యొక్క 1-2 భాగాలు (50-500nm), నానో-టైటానియం బోరైడ్ యొక్క 0.2-1 భాగాలు (30-80nm), 10-20 భాగాలు నీటిలో కరిగే ఫినోలిక్ రెసిన్, మరియు 0.1-0.5 భాగాలు 24 గంటల పాటు బాల్ మిల్లింగ్ మరియు మిక్సింగ్ కోసం బాల్ మిల్లుకు అధిక సామర్థ్యం గల డిస్పర్సెంట్, మరియు స్లర్రీలోని బుడగలను తొలగించడానికి 2 గంటల పాటు కదిలించడం కోసం మిశ్రమ స్లర్రీని మిక్సింగ్ బారెల్‌లో ఉంచండి.
పై మిశ్రమాన్ని గ్రాన్యులేషన్ టవర్‌లో స్ప్రే చేస్తారు మరియు స్ప్రే ప్రెజర్, ఎయిర్ ఇన్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత, ఎయిర్ అవుట్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత మరియు స్ప్రే షీట్ కణ పరిమాణాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా మంచి కణ స్వరూపం, మంచి ద్రవత్వం, ఇరుకైన కణాల పంపిణీ పరిధి మరియు మితమైన తేమతో కూడిన గ్రాన్యులేషన్ పౌడర్ పొందబడుతుంది. సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మార్పిడి 26-32, ఎయిర్ ఇన్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత 250-280℃, ఎయిర్ అవుట్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత 100-120℃ మరియు స్లర్రీ ఇన్‌లెట్ ప్రెజర్ 40-60.
పైన ఉన్న గ్రాన్యులేషన్ పౌడర్‌ను సిమెంట్ కార్బైడ్ అచ్చులో ఉంచి, గ్రీన్ బాడీని పొందేందుకు నొక్కడం కోసం ఉంచుతారు. నొక్కడం పద్ధతి ద్విదిశాత్మక పీడనం, మరియు యంత్ర సాధనం ఒత్తిడి టన్ను 150-200 టన్నులు.
నొక్కిన ఆకుపచ్చ శరీరం మంచి ఆకుపచ్చ శరీర బలంతో ఆకుపచ్చ శరీరాన్ని పొందడానికి ఎండబెట్టడం మరియు క్యూరింగ్ కోసం ఎండబెట్టడం ఓవెన్లో ఉంచబడుతుంది.
పైన నయం చేయబడిన ఆకుపచ్చ శరీరం a లో ఉంచబడుతుందిగ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్మరియు దగ్గరగా మరియు చక్కగా అమర్చబడి, ఆపై గ్రీన్ బాడీతో గ్రాఫైట్ క్రూసిబుల్ కాల్చడానికి అధిక-ఉష్ణోగ్రత వాక్యూమ్ సింటరింగ్ ఫర్నేస్‌లో ఉంచబడుతుంది. కాల్పుల ఉష్ణోగ్రత 2200-2250℃, మరియు ఇన్సులేషన్ సమయం 1-2 గంటలు. చివరగా, అధిక-పనితీరు గల ఒత్తిడి లేని సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ పొందబడతాయి.

సాలిడ్-ఫేజ్ సింటరింగ్

సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క ఒత్తిడి లేని సింటరింగ్ ప్రక్రియను ఘన-దశ సింటరింగ్ మరియు ద్రవ-దశ సింటరింగ్‌గా విభజించవచ్చు. లిక్విడ్-ఫేజ్ సింటరింగ్‌కు SiC మరియు దాని మిశ్రమ పదార్థాలు ద్రవ-దశ సింటరింగ్‌ను అందించడానికి మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద సాంద్రతను సాధించడానికి Y2O3 బైనరీ మరియు టెర్నరీ సంకలనాలు వంటి సింటరింగ్ సంకలితాలను జోడించడం అవసరం. సాలిడ్-ఫేజ్ సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ తయారీ పద్ధతిలో ముడి పదార్థాల మిక్సింగ్, స్ప్రే గ్రాన్యులేషన్, మోల్డింగ్ మరియు వాక్యూమ్ సింటరింగ్ ఉంటాయి. నిర్దిష్ట ఉత్పత్తి ప్రక్రియ క్రింది విధంగా ఉంది:
70-90% సబ్‌మిక్రాన్ α సిలికాన్ కార్బైడ్ (200-500nm), 0.1-5% బోరాన్ కార్బైడ్, 4-20% రెసిన్ మరియు 5-20% ఆర్గానిక్ బైండర్‌లు మిక్సర్‌లో ఉంచబడతాయి మరియు తడి కోసం స్వచ్ఛమైన నీటితో కలుపుతారు. కలపడం. 6-48 గంటల తర్వాత, మిశ్రమ స్లర్రి 60-120 మెష్ జల్లెడ ద్వారా పంపబడుతుంది;
జల్లెడ పట్టిన స్లర్రీని స్ప్రే గ్రాన్యులేషన్ టవర్ ద్వారా గ్రాన్యులేటెడ్ స్ప్రే చేస్తారు. స్ప్రే గ్రాన్యులేషన్ టవర్ యొక్క ఇన్లెట్ ఉష్ణోగ్రత 180-260℃, మరియు అవుట్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత 60-120℃; గ్రాన్యులేటెడ్ పదార్థం యొక్క భారీ సాంద్రత 0.85-0.92g/cm3, ద్రవత్వం 8-11s/30g; గ్రాన్యులేటెడ్ పదార్థం తరువాత ఉపయోగం కోసం 60-120 మెష్ జల్లెడ ద్వారా జల్లెడ పడుతుంది;
కావలసిన ఉత్పత్తి ఆకృతికి అనుగుణంగా అచ్చును ఎంచుకోండి, గ్రాన్యులేటెడ్ పదార్థాన్ని అచ్చు కుహరంలోకి లోడ్ చేయండి మరియు ఆకుపచ్చ శరీరాన్ని పొందడానికి 50-200MPa ఒత్తిడితో గది ఉష్ణోగ్రత కుదింపు అచ్చును నిర్వహించండి; లేదా గ్రీన్ బాడీని కంప్రెషన్ మౌల్డింగ్ తర్వాత ఐసోస్టాటిక్ ప్రెస్సింగ్ పరికరంలో ఉంచండి, 200-300MPa ఒత్తిడితో ఐసోస్టాటిక్ నొక్కడం నిర్వహించండి మరియు సెకండరీ నొక్కడం తర్వాత గ్రీన్ బాడీని పొందండి;
పైన పేర్కొన్న దశల్లో తయారుచేసిన ఆకుపచ్చ శరీరాన్ని సింటరింగ్ కోసం వాక్యూమ్ సింటరింగ్ ఫర్నేస్‌లో ఉంచండి మరియు అర్హత పొందినది సిలికాన్ కార్బైడ్ బుల్లెట్ ప్రూఫ్ సిరామిక్; పై సింటరింగ్ ప్రక్రియలో, ముందుగా సింటరింగ్ ఫర్నేస్‌ను ఖాళీ చేయండి మరియు పా తర్వాత వాక్యూమ్ డిగ్రీ 3-5×10-2కి చేరుకున్నప్పుడు, జడ వాయువు సాధారణ పీడనానికి సింటరింగ్ ఫర్నేస్‌లోకి పంపబడుతుంది మరియు తర్వాత వేడి చేయబడుతుంది. తాపన ఉష్ణోగ్రత మరియు సమయం మధ్య సంబంధం: గది ఉష్ణోగ్రత 800℃, 5-8 గంటలు, 0.5-1 గంట వరకు వేడి సంరక్షణ, 800℃ నుండి 2000-2300℃ వరకు, 6-9 గంటలు, 1 నుండి 2 గంటల వరకు వేడి సంరక్షణ, ఆపై కొలిమితో చల్లబడి గది ఉష్ణోగ్రతకు పడిపోయింది.

సిలికాన్ కార్బైడ్ యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్ మరియు ధాన్యం సరిహద్దు సాధారణ పీడనం వద్ద సిన్టర్ చేయబడింది

సంక్షిప్తంగా, హాట్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా తయారు చేయబడిన సెరామిక్స్ మెరుగైన పనితీరును కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఉత్పత్తి వ్యయం కూడా బాగా పెరిగింది; ఒత్తిడి లేని సింటరింగ్ ద్వారా తయారు చేయబడిన సెరామిక్స్ అధిక ముడి పదార్థ అవసరాలు, అధిక సింటరింగ్ ఉష్ణోగ్రత, పెద్ద ఉత్పత్తి పరిమాణం మార్పులు, సంక్లిష్ట ప్రక్రియ మరియు తక్కువ పనితీరు; రియాక్షన్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన సిరామిక్ ఉత్పత్తులు అధిక సాంద్రత, మంచి యాంటీ బాలిస్టిక్ పనితీరు మరియు సాపేక్షంగా తక్కువ తయారీ ఖర్చు కలిగి ఉంటాయి. సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ యొక్క వివిధ సింటరింగ్ తయారీ ప్రక్రియలు వాటి స్వంత ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు కలిగి ఉంటాయి మరియు అప్లికేషన్ దృశ్యాలు కూడా భిన్నంగా ఉంటాయి. ఉత్పత్తికి అనుగుణంగా సరైన తయారీ పద్ధతిని ఎంచుకోవడం మరియు తక్కువ ధర మరియు అధిక పనితీరు మధ్య సమతుల్యతను కనుగొనడం ఉత్తమమైన విధానం.