Quy trình sản xuất cacbua silic thiêu kết phản ứng

Cacbua silic phản ứng thiêu kết là một vật liệu nhiệt độ cao quan trọng, có độ bền cao, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao, chống ăn mòn cao và chống oxy hóa cao và các đặc tính tuyệt vời khác, được sử dụng rộng rãi trong máy móc, hàng không vũ trụ, công nghiệp hóa chất, năng lượng và các ngành khác lĩnh vực.

 

1. Chuẩn bị nguyên liệu

Việc chuẩn bị nguyên liệu thô cacbua silic thiêu kết phản ứng chủ yếu là cacbon và bột silic, trong đó cacbon có thể được sử dụng nhiều loại chất chứa cacbon, như than cốc, than chì, than củi, v.v., bột silic thường được chọn bằng một hạt kích thước của bột silicon có độ tinh khiết cao 1-5μm. Đầu tiên, bột carbon và silicon được trộn theo một tỷ lệ nhất định, thêm một lượng chất kết dính và chất tạo dòng thích hợp, khuấy đều. Hỗn hợp này sau đó được đưa vào máy nghiền bi để nghiền bi để trộn và nghiền đồng đều hơn cho đến khi kích thước hạt nhỏ hơn 1μm.

2. Quá trình đúc

Quá trình đúc là một trong những bước quan trọng trong sản xuất cacbua silic. Các quy trình đúc thường được sử dụng là đúc ép, đúc vữa và đúc tĩnh. Tạo hình ép có nghĩa là hỗn hợp được đưa vào khuôn và được tạo hình bằng áp suất cơ học. Đúc vữa đề cập đến việc trộn hỗn hợp với nước hoặc dung môi hữu cơ, bơm nó vào khuôn thông qua ống tiêm trong điều kiện chân không và tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh sau khi đứng. Đúc áp suất tĩnh dùng để chỉ hỗn hợp vào khuôn, dưới sự bảo vệ của chân không hoặc khí quyển để đúc áp suất tĩnh, thường ở áp suất 20-30MPa.

3. Quá trình thiêu kết

Thiêu kết là một bước quan trọng trong quy trình sản xuất cacbua silic thiêu kết phản ứng. Nhiệt độ thiêu kết, thời gian thiêu kết, môi trường thiêu kết và các yếu tố khác sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của cacbua silic phản ứng thiêu kết. Thông thường, nhiệt độ thiêu kết của cacbua silic phản ứng là từ 2000-2400oC, thời gian thiêu kết thường là 1-3 giờ và môi trường thiêu kết thường trơ, chẳng hạn như argon, nitơ, v.v. Trong quá trình thiêu kết, hỗn hợp sẽ trải qua phản ứng hóa học để tạo thành tinh thể cacbua silic. Đồng thời, carbon cũng sẽ phản ứng với các khí trong khí quyển để tạo ra các loại khí như CO và CO2, điều này sẽ ảnh hưởng đến mật độ và tính chất của cacbua silic. Do đó, việc duy trì môi trường thiêu kết thích hợp và thời gian thiêu kết là rất quan trọng để sản xuất cacbua silic phản ứng thiêu kết.

4. Quá trình xử lý sau

Cacbua silic thiêu kết phản ứng đòi hỏi một quá trình xử lý sau khi sản xuất. Các quy trình xử lý sau phổ biến là gia công, mài, đánh bóng, oxy hóa, v.v. Các quy trình này được thiết kế để cải thiện độ chính xác và chất lượng bề mặt của cacbua silic phản ứng thiêu kết. Trong số đó, quá trình mài và đánh bóng là phương pháp xử lý phổ biến, có thể cải thiện độ hoàn thiện và độ phẳng của bề mặt cacbua silic. Quá trình oxy hóa có thể tạo thành một lớp oxit để tăng cường khả năng chống oxy hóa và độ ổn định hóa học của cacbua silic phản ứng thiêu kết.

Nói tóm lại, sản xuất cacbua silic thiêu kết phản ứng là một quá trình phức tạp, cần phải nắm vững nhiều công nghệ và quy trình khác nhau, bao gồm chuẩn bị nguyên liệu thô, quy trình đúc khuôn, quy trình thiêu kết và quy trình sau xử lý. Chỉ bằng cách làm chủ toàn diện các công nghệ và quy trình này, vật liệu cacbua silic thiêu kết phản ứng chất lượng cao mới có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu của các lĩnh vực ứng dụng khác nhau.