Giải thích tổng quát về SiC liên kết phản ứng

Tổng quanlời giải thích vềSự phản ứng lạiSiC liên kết

Vật liệu SiC liên kết bằng phản ứng có tính chất cơ học và khả năng chống oxy hóa. Chi phí sản xuất tương đối thấp. Trong xã hội hiện nay, nó đang thu hút ngày càng nhiều sự chú ý trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

SiC có liên kết cộng hóa trị rất bền. Trong quá trình thiêu kết, tốc độ khuếch tán rất thấp. Đồng thời, bề mặt của các hạt thường được bao phủ bởi một lớp oxit khá mỏng đóng vai trò như một rào cản khuếch tán. SiC nguyên chất khó có thể thiêu kết và đặc chắc nếu không có chất phụ gia thiêu kết. Ngay cả khi sử dụng quy trình ép nóng, cũng phải lựa chọn các chất phụ gia phù hợp. Chỉ ở nhiệt độ rất cao, mới có thể thu được vật liệu có mật độ kỹ thuật gần với mật độ lý thuyết, nằm trong khoảng từ 1950 ℃ đến 2200 ℃. Đồng thời, hình dạng và kích thước của nó sẽ bị hạn chế. Mặc dù có thể thu được vật liệu composite SiC bằng phương pháp lắng đọng hơi, nhưng phương pháp này bị hạn chế trong việc chế tạo vật liệu có mật độ thấp hoặc lớp mỏng. Do thời gian chờ lâu, chi phí sản xuất sẽ tăng lên.

Vật liệu SiC liên kết bằng phản ứng được phát minh vào những năm 1950 bởi Popper. Nguyên tắc cơ bản là:

Dưới tác dụng của lực mao dẫn, silic lỏng hoặc hợp kim silic có hoạt tính phản ứng thấm vào gốm xốp chứa cacbon và tạo thành cacbon silic trong phản ứng. Cacbua silic mới hình thành sẽ liên kết với các hạt cacbua silic ban đầu tại chỗ, và các lỗ rỗng còn lại trong chất độn được lấp đầy bằng chất thấm để hoàn thành quá trình nung kết.

So với các quy trình sản xuất gốm silicon carbide khác, quy trình thiêu kết có những đặc điểm sau:

Nhiệt độ xử lý thấp, thời gian xử lý ngắn, không cần thiết bị đặc biệt hoặc đắt tiền;

Các bộ phận được liên kết bằng phản ứng hóa học, không bị co ngót hoặc thay đổi kích thước;

Các phương pháp tạo hình đa dạng (ép đùn, ép phun, ép và rót).

Có nhiều phương pháp tạo hình khác nhau. Trong quá trình thiêu kết, có thể sản xuất các sản phẩm có kích thước lớn và phức tạp mà không cần áp suất. Công nghệ liên kết phản ứng của cacbua silic đã được nghiên cứu trong nửa thế kỷ. Công nghệ này đã trở thành một trong những trọng tâm của nhiều ngành công nghiệp do những ưu điểm độc đáo của nó.