Карбід крэмнію керамічныпараўнанне працэсаў фармавання: працэс спякання і яго перавагі і недахопы
У вытворчасці карбід-крэмніевай керамікі фармаванне з'яўляецца толькі адным звяном ва ўсім працэсе. Спяканне — гэта асноўны працэс, які непасрэдна ўплывае на канчатковыя характарыстыкі і прадукцыйнасць керамікі. Існуе мноства розных метадаў спякання карбід-крэмніевай керамікі, кожны з якіх мае свае перавагі і недахопы. У гэтым блогу мы разгледзім працэс спякання карбід-крэмніевай керамікі і параўнаем розныя метады.
1. Рэакцыйнае спяканне:
Рэакцыйнае спяканне — папулярны метад вырабу карбіду крэмнію. Гэта адносна просты і эканамічна эфектыўны працэс, які дазваляе атрымаць керамічныя вырабы амаль да патрэбнага памеру. Спяканне дасягаецца шляхам рэакцыі сіліцыдацыі пры больш нізкай тэмпературы 1450~1600°C і за больш кароткі час. Гэты метад дазваляе вырабляць дэталі вялікіх памераў і складанай формы. Аднак ён мае і свае недахопы. Рэакцыя сіліцызацыі непазбежна прыводзіць да ўтрымання 8%~12% свабоднага крэмнію ў карбідзе крэмнію, што зніжае яго высокатэмпературныя механічныя ўласцівасці, каразійную стойкасць і ўстойлівасць да акіслення. Акрамя таго, тэмпература выкарыстання абмежаваная 1350°C.
2. Гарачае прэсаванне спякання:
Гарачае прэсаванне — яшчэ адзін распаўсюджаны метад спякання карбід-крэмніевай керамікі. Пры гэтым метадзе сухі парашок карбіду крэмнію запаўняецца ў форму і награваецца пад ціскам з аднавосевага кірунку. Гэта адначасовае награванне і ціск спрыяюць дыфузіі часціц, цячэнню і масапераносу, у выніку чаго атрымліваецца карбід-крэмніевая кераміка з дробнымі зернямі, высокай адноснай шчыльнасцю і выдатнымі механічнымі ўласцівасцямі. Аднак гарачае прэсаванне мае і свае недахопы. Працэс больш складаны і патрабуе высакаякасных матэрыялаў для формаў і абсталявання. Эфектыўнасць вытворчасці нізкая, а кошт высокі. Акрамя таго, гэты метад падыходзіць толькі для вырабаў з адносна простымі формамі.
3. Гарачае ізастатычнае прэсаванне з дапамогай спякання:
Гарачае ізастатычнае прэсаванне (ГІП) — гэта тэхніка, якая ўключае сумеснае ўздзеянне высокай тэмпературы і ізатропна збалансаванага газу пад высокім ціскам. Яна выкарыстоўваецца для спякання і ўшчыльнення парашка карбіду крэмнію, керамікі з карбіду крэмнію, сырога або папярэдне спечанага вырабу. Нягледзячы на тое, што ГІП спяканне можа палепшыць характарыстыкі карбіду крэмнію, яно не атрымала шырокага распаўсюджвання ў масавай вытворчасці з-за складанага працэсу і высокага кошту.
4. Спяканне без ціску:
Спяканне без ціску — гэта метад з выдатнымі характарыстыкамі пры высокіх тэмпературах, простым працэсам спякання і нізкай коштам карбідкрэмніевай керамікі. Ён таксама дазваляе выкарыстоўваць некалькі метадаў фармавання, што робіць яго прыдатным для складаных формаў і тоўстых дэталяў. Гэты метад вельмі падыходзіць для буйной прамысловай вытворчасці крэмніевай керамікі.
Карацей кажучы, працэс спякання з'яўляецца найважнейшым этапам у вытворчасці керамікі з карбіду крэмнію. Выбар метаду спякання залежыць ад такіх фактараў, як жаданыя ўласцівасці керамікі, складанасць формы, кошт вытворчасці і эфектыўнасць. Кожны метад мае свае перавагі і недахопы, і важна ўважліва ўлічваць гэтыя фактары, каб вызначыць найбольш прыдатны працэс спякання для канкрэтнага прымянення.
Час публікацыі: 24 жніўня 2023 г.