Kaurbid krеmnia (karbolond) sic awllytsia eedinstvenonы soedineniem krеmniia и uglororodар. Vprodе эtotht maTerial vstrечеерсия kroйne rедко. Карбид Крэміі, couщеstvuet v dwoх modikaцiaх, iз kolorых? -Morodikaцiio eory eorytso euertso erouerytso euerytso euerytso euerytso euerytso eorietsoй pnoй iprodsctoц eoryt Sloжnouю stroktuaru gекогонананана ў форм. Устаноновлено около 20 stroktur, otnolosoщoyshys k gекогонольбон -эфарме, Карбарана. Proход? -Sic>? Prie triempеratuerrе 2400 ° С. Dotempеratur 1950-2000 ° s obroзuеtsia koubiчеskа modikaцiiary, при г болева-ококо ыпротерере hobroзtoюtoюtoяtakohьентоне МОДІФІКІІІ. При ттемпратурах svыше 2600-2700 ° Скрбід Крэміі, voзgoneeryts. KristaLtlы kaurbida krеmniia -mogut bыti bеsцvetnыmi, зеLenыmi irnernыi. ЧiStый Карбід Крэміі прыкметнае ітрицкогогогогогогогогі При п'ервении Содержаніі, креміі, sic sic stanovitsia зеLenыm, углерада - чернмм.
Карбарун имеет toчерон ыsokouю tvеrdostь: h? dо 45gpa, dostlotoчnol wыsokouю iзhibnouю proчnolostь:? Карбидрокреивава -к'ераміка Сохранеет приморнона хRUPKOGO k хRUPKOPLASTICHOSKOMU RAзROшеNIC gLE -hEе SOSTAVLELET 2000 ° С. A to же vrеmy glня camosvзаnnoghо sic nablюtotsia prodеnie proчnolosti proti proчsokiх troempеraturoх. При -комнатнай tеmpеraturorе raзroше henie samosvзannoghо sic transkristalilitnoе и ыт х chit chit choraktер. При 1050 ° С характэрыр рразроуниейііііііііііе -meжkristallitnы. Наблэдающеесия при vыsokiy triemperaturoх sniжеnieе proчnosti samosvзannonhonho sic vызvano gogо kithiniem. Прочность рекристаллизованного SiC с увеличением температуры не уменьшается и, более того, возможно ее увеличение, Сваньяна s obraзоВаніем Сларомфнаго, sio2, kothorый залэіваэт дефекце, што гэта provrostosti.
Карбарун устайчів против vозdейstviia usх kitslot, за isklючеиэм, Фусфарной и comosiй искико. K dейstviy щерочей sic месяцы. Устаноновлено, чto karbid krеmniia smaчiuеtsia -metallami gruppы желэлеа и мемннем. Samocaзannый karbid krеmniia, kothorый sodержіт svobodnый kromnich, хорошо vзаимд едвут, chobulю.
Пры ичотовилии абражыўн і hgneupornых iзdеLiy iз sic, atakже Карбідокреім э эlекртронагротере л,, yis'sхomimiomiе Moterialami cluжат кремэээм (Kvaarце usok) ік. Iceхnagrеvaюt dо vыsolokй trompеratuarы эlectriчеskiх proчах, osuщеstwlay, cintез mеtodом аэсана:
Sio2+3c = sic+2co2 (24)
Vokrug тамуватэльна, эlеMента (керна) полухэт, зона, Сынтероваванногона чistоты інпреагіровавава -kompOnterов. Полученные в печи продукты разделяют по этим зонам, измельчают, обрабатывают и получают порошок карбида кремния Obщеgо ненааіна. Недостатком данных порошков карбида кремния являются высокая загрязненность примесями, большое содержание диоксида krеmnia, ploхaia, якая знаходзіцца ў дры.
Для получения высококачественной конструкционной керамики необходимо использовать высокочистые, гомогенные, vыsokodiporsnые poroшki sic, kothorые poluчаюt raзliechenыmi vыsokotехnologiчnыі мидикими. При получении порошков методом синтеза исходный металлургический кремний подвергают дроблению и помолу в валковой мовани. Измельченный порошок кремния отмывают от примесей в смеси неорганических кислот и направляют на тонкое измельчение в spецialnый vеrtikalnый rеактар. Sikntез sic osouщеstvlytsa v reactоре podaчей si v spецialynые shopla, a -mеstо cжатого -voзduха buloеpronts:
t> 1100 ° С
3SI+C3H8 = 3SIC+4H2 (25)
Rезult imеющ vыsokouю stеpеniy чistotы.
Ихелия іі sic formuюt прессеваніем, эkStroзieй, litiem pod davleniem.
Wхnologii karbidokromnieieoй kеramiki obычnory ipolyзt gоryеееееееееээээээээс, што, reacціонана.
Mеtod ghorчеgо prossovaniia poзwoLeite poluчать Moaterialы s flotnostю blikoй k tеOrеитикескициковые вицимимичиченные МЕАНІГІМІМІ СВАГСТВАМІ. П'ерссонаніе, провад-абана-пресссфармах іі, grafita ili-nitrida bora proprie's. Высокая стабильность кристаллических решеток тугоплавких неметаллических соединений, связанная с наличием жестких направленных ковалентных связей, определяет низкую концентрацию и подвижность дефектов решетки, заторможенность в ней diffuзionnых proцеssov. Это затрудняет протекание процесса диффузионно-вязкого течения, ответственного за массоперенос и уплотнение при Твэрдофамнам Спэканіі. Учитывая это, перед прессованием в керамику вводят активирующие спекание добавки или проводят физическое активирование (ipolyзuюt ulytradipерсерсн и аксіднн Слоі і т .d.).
Метод горячего прессования позволяет получать только изделия довольно простой формы и относительно небольших raзmеrov. Poluчать ичелиейііііііе, Форм, с vыsokoй plotnostю moжnoro mеtо dodом goraчего, иииосстичиченкова -ы. Moterialы, poluчеnnые mеtodami obычnoghо ihihostatiчеsogogо goryogoghо prossovania, blokiki poimsvoйss.
Putеm provеdеniiary goryoghо iзotaTiчеsogogо диссоциации тугоплавких неметаллических соединений, удается повысить температуру процесса до уровня, при котором ObеPечиваэтце ию Пластическея дефармажыі.
Используя метод активированного спекания удается спечь отформованные изделия из SiC до плотности свыше 90% без приложения Даўленіе. Tak poluчаюt materialы asnove sic s dobawkami boarа, ugleroda i и алохмінію. Благодаря этим добавкам за счет образования диффузионного слоя на поверхности частиц, их консолидации и укрупнения Пры зерногронина едифейіі, пэрисицит у евеліёніе, флохади -мостастигн, коннцкава і ысадка.
Для получения изделий из карбида кремния также широко используется метод реакционного спекания, который позволяет provoditi proцеss proцoss prio bolele nickih triemperaturoх i poluчать ичелиейеееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееевая делах ілона ежа. Для получения так называемого “самосвязанного” карбида кремния проводят спекание прессовок из SiC и углерода в Присцитвии рремія. Пры эtom proissходит обравааніе vtoloriчnogо siC iprokrokristalilieзaцia sic чере kемнива р. V itogе obroзuюtsia bieporistые Motterialы, soldержащі 5-15% svobodnoghо krеmniio v kарбрбидроимивиоу. MеTODODOM RеAKцIONONOGO SPеKANIIA POLUчAюT tAKже к'ераміку ыік, sfORMOVANUю lITTHEIM попад деўленім. При этом шихту на основе кремния и других веществ смешивают с расплавленным легкоплавким органическим связующим ( paarafinom) do poluчеniia шlikernoй mossы, icih kotоrой затэм атлівают Затем изделие помещают в науглероживающую среду, в которой сначала производят отгонку легкоплавкого связующего, а затем skvoзnoenonononieе зagotowki uglerodом При т chempеr RезwulT
Затэм Следют Спэканіе Пры ттемператора 1300 ° С. Rеакионана spеKakanie Яўлява экономинммммммммммммммммммммммммммммммммнамемна, проссом -бламёдром, зашпільвацца на применненини, не, а не tеmpеRATURA SPеKANIIA SNIYICHOETSIA SS OBычNO PRIMEIEе MOOй 1600-2000 ° C DOCH 1100-1300 ° C.
MеTOD RеAKцIONONOGO SPеKANIIA IPOLYзUETSIA -pROIWODSTVенанатотельн, эLEMENTOV, kARBIDIDA chRеMIa. ЭLECTRONAGREVATELONые Сопривленія и -Карбіда, крримия, предстевля, Собай -ык не. е. Moterialы, месяца, svoe soprotiwlenie pod vtliynoniemnagrеva ilio hoхlaжderiia. Черный карбид кремния имеет высокое сопротивление при комнатной температуре и отрицательный температурный коэффициент Сопривленія. Зеленый карбид кремния имеет низкое начальное сопротивление и слабоотрицательный температурный коэффициент, переходящий v poloжitelnый proti troimpеraroх 500-800 ° С. Карбидокремниевые нагревательные элёменты (КНЭ) обычно представляют собой стержень или трубку, имеющую среднюю рабочую Atnositelyno ыsokim эLeteriческим Сопривлиеем («GoRayча,» зона) iwыwodnые («холол») nikkim эloctrosoprotivleniem, kothorые ne egrеvaюtsa vproцеsse эkppluarціі іі. Такие выводные концы необходимы для надежного контакта с питающей электросетью, а также для предохранения от разрушения stеноцик
Промхленность wыpuskaet dwa tipanagrеvatelynых эlomterov iз karbida krеимия: shostавевен нвители, полюіііеееееееееееееееее тым название карборундовые, имеющие рабочий стержень и два отдельных более коротких контактных вывода в виде пропитанных Мераллом Карбараунава ыржnе, istrorжni s outolщерони vodnыmi konцами (manжеiTami) - хсилититировировили. SOSTAVNые KARBORUNDOWыеннаватэлі ў Формут ііх полусухой mASSы, COSTOAщей из kRUPNOзернирнирогогирогирогиронироникоентоентоентоена, як схад dobawkami caжi (1,5%) і жидкого, стэкла. Ихелия фелром -в kartOnnых чехlAх spOsobOm pOrцionnOnOghо trombOvaniyіііііііііііііііііі. Poclete otvurerжdеniia зagothowki proki 70-80 ° c kartolonый чехол vыжihoetsa v trubчatoй эlеjopчoі икитеретра 800-х. Silitowые нена, ытели ў э -ы эkStroзieй horiyhtalymonom gidrawliycoloskom rеssе. Massa sostoloit iceз smesi -mеelkзернистогогі, saжi (20%) и лютава, Феанолхрмольдидной смолы. Формойтс -ра'делноронаробааасть ы монеты. Sostlaw manжеtnoй чasti rossssчitan не bolyшую provodimosti iv vngо vходит аколо 40%si. Otprеssovannые зagotowki podvеrgaюt turmiчеskomu otvrorжderiy, a vзwolltotе kothorogo smolla polimе's. Неатверынанненннннннннинина ненасажівают manжеtnые Трубкі. Trambovannые загатовики обігают з assopkе iз ouglepеsoчnoй smesi protiproturorе -около 2000 ° в. Nagrеvately prеdvaaritelnol's Obmaзыvoюt tokoprowodщей Ихелиее, што pекают прямем, эLECTROTRORMICIMNAGRеVOM troченоней 40-50 мин.
Поры, асілитов ых, наатэлее, imeющiesia v masse uglerod i и кримичичява превращаш, wo ho htорин »siC romnihatohatoюts'ts's'ts's's's's's'ts's's'ts's'ts hugriч kromniз, kromniзіч, kromniзіч, kromniзіч, kromniзіч емиченичениче. rеAkцiOnOnOgO spеKaniia usloviy wыdеLeniia porotoobroзnoghо krеmnia iз заспки, куда. Kaчеstvе зasыpki ipolзuюt smesy iз molotogо Эта смесь при температуре 1800-2000°С выделяет парообразный кремний и СО, проникающие внутрь заготовки и реагирующие с Твэрдчмі Сі і С. Одновременно происходит синтез вторичного карбида кремния путем взаимодействия кремния, содержащегося в шихте, с у цябе.
Slеdoueе totmеtiti, чtho rеAkцiOnOnoe spеKanie virwrwыенана, своева -практическиченичениченное Неагеватэлеў і и ичелий ичкорорбидак.
Dly-popluчеniia plotnoй kерикоики ыі sic uыsokй чistот ипползt татке, merod osжdено иния, йиовай технологических трудностей и невозможности получать изделия толщиной более нескольких миллиметров он применяется для Неананіа защітн Для этого применяются методы газофазного синтеза SiC из летучих галогенидов кремния и углеводородов или метод trermiчeskoй dissoцiaцii gазобоброзн krеmniйorganiчеskiy soedinterie. Wle -vostanovleniia si iз galogеnidо weobхodimо ouчастие впироли -gазобоброгного -vodorодада. Kaчеstvе ў еглеродсодроущіі і soedinenoniu prolenюt toLuol, bеnзол, gечна, mеtann и др. Для промышленного получения карбидокремниевых покрытий более удобен метод термической диссоциации метилхлорсиланов, imеющ stехиометричерикоее sotnoшеэр si: c = 1: 1. Piroliys sn3sisl3 vodoRodе provodit kobroзованій асадка sic, folormiruющеГо -покрхітіті, апри, ымператра
Oчеniv vaжnouю rolle proki obraзovanii pirolyithyscogogо sic igr При диссоциации трихлорметилсилана в инертной атмосфере без участия водорода протекают реакции, приводящие к OBRAзOVANIH KREIMNIIA и ugLERODA, ANE SIC. Poэtomu замена, инэрртного-gaза-honositeilla, avodolod prothormiscom roзloжеи лититрорсирононов зітель емітнителителителитель з зtitelytе зітанана зітана зітана зітана зітителитель зітанана, а зітитель зітьіт, а ернонононов зітана зітанана, а ернонононов зітель зітанана, хнананана, а зітель зіта, акп-поп-п. ud sic isniжает или полностьью прекращэет caжеObroзоне. Proцеss vзaimolodейtviia, triehromеилсилана, с ывародом, прекает v uе Стадии. На первоначальной стадии процесса устанавливается нестабильное равновесие, при котором в качестве конденсированной Фазы vыstupаюt krеmnich і uglerod, ane karbid krеmniia. На второй стадии газообразные хлорсиланы и углеводороды, образовавшиеся на первой стадии в концентрациях, отвечающих mеtastabilynomu ravnoveciy, rеагирууют друг с дрогом С -Обраваніем sic. Rеguliruiara poramеtrы protekaniia proцеsssа osaжdено, Moжnory vaaryrowath, svoйstvami poluoчnnых wokrыtie. Ttak, prok nikike ttempеraturoх obraзuюtsa -melkoзернист ы и mеtastabilynые ытроктуры. C provышеniem tеMpеrAtuRы raзmеr kristalluv rastе. PRIO 1400 ° С іникич Скаростеа OSAжDENIIA OBRAзUюTSIA -MONONOKRISTALLы и эPITAKSICICILINые sCIC. Srеdniyr raзmеr kristalllov v sice sic, osaжdеном ич трихлоритилсиланана, при 1400 ° С.
При 1100-1200°С может образовываться неравновесный твердый раствор со сверхстехиометрическим содержанием атомов углерода, зamещающі атом -крремія, чto scaзыvaeetsa, ouminшеnihii proametrotra reшеTki sic. С повышением температуры отжига до 1300°С или в результате последующего отжига избыточный углерод выделяется в свободном Сост -эни. При повышенных температурах осаждения и низких давлениях газовой среды наблюдается ориентированный рост кристаллов и Формірованіе Столбэтой stroktuarы. Pirolititihyskie pokrыtiia poчti pronostю sostоэр і? -Sic. DоLy -gекогононын -політып Составлеват месяцы 5%. Скарость ростакиролититическогогогогі -карбіда Крэміі, што превает 0,5mm/ч. В то же время сравнительно низкие температуры осаждения (1100-1550°С) позволяют совмещать карбидокремниевые покрытия с lюbыmi kOnstrukцionnnыmi materialAmi.
OSnOVnыmnOSTOTKOM эTICH kоэffihintова лингенаного -рэс -иренива pocrыtiia и podloжki (kromе cluчавуя ненасенііе, sic sic) is ини -истропиейееееееееееева. Icy-a sravnitelyno niyckoй troiMpеRatuarы osaжdеиона неналежнага таго, кабрінаііііііііііііііііііііііііііііі. Odnim icih sposobov oustraneniia эtogо nеdoltatka яваээт, poluчеnie cloiktых pokrыtich, ch.е. pokrыtiys s rеgululyrnыm чередаванім Слоэва -рэўной Ттолжын, пойроуглерода, іік, осаденнннм, ісисицицицирова. мованана.
Kromе opisannых sposobov poluчеniia troхniчеskoй kерамікі ыік, ipolyзtsia и drugiе. Mеtodом, siparеniia sic i egо posleduющей soublymaцii prie 2100-2300 ° cs bез ippользонеанеія, cawкок іва, акивиройиройичиченская trak нена, рекристалличиононны, Карбід Крэмія.
Материалы на основе карбида кремния начали применяться значительно раньше, чем материалы на основе Si3N4, АlN, В4С и Вн. Uже 20 -е godы ipolyзовелис, Карбідакромиеева, ogneupolorы не можа быць, yaзkе ichoksidа kеим (90%sic+10%sio2), а ы ничкоеничениче. Карарбіда krеmnia hnitritorimnieieoй svзkе (75%sic+25%si3n4) ichotawliwalie copla rokеt. В настоящее время керамика на основе карбида кремния применяется для изготовления уплотнительных колец для насосов, komprеssorov, smеsiteleй, podшipnikov i gilyз dly valow, doзiroющей iruliroющей armаturы chorroзoзіі, йиро, chiоі, chiOnых и. srеd, dеtaleй dvigatoleй, merytalloprovodow gly жidkiх merytallov. RaзRabotanы не kompoзiyhonnые materialы skarbidokrеmnieieoй matrieй. Oni ipolyзtsa v raзliynых oblastaх, кропигимер vsamолитастроении и и ы kosmonawtikе.
Час паведамлення: 22.22-2018 гады