Силициево-карбидна керамикасравнение на процеса на формоване: процес на синтероване и неговите предимства и недостатъци
При производството на силициево-карбидна керамика, формоването е само едно звено в целия процес. Синтероването е основният процес, който пряко влияе върху крайните характеристики и характеристиките на керамиката. Съществуват много различни методи за синтероване на силициево-карбидна керамика, всеки със своите предимства и недостатъци. В тази публикация в блога ще разгледаме процеса на синтероване на силициево-карбидна керамика и ще сравним различните методи.
1. Реакционно синтероване:
Реакционното синтероване е популярна техника за производство на силициево-карбидна керамика. Това е сравнително прост и рентабилен процес, близък до нетния размер. Синтероването се постига чрез реакция на силициране при по-ниска температура от 1450~1600°C и за по-кратко време. Този метод може да произвежда части с големи размери и сложна форма. Той обаче има и своите недостатъци. Реакцията на силициране неизбежно води до 8%~12% свободен силиций в силициевия карбид, което намалява неговите механични свойства при висока температура, устойчивост на корозия и устойчивост на окисляване. Температурата на използване е ограничена под 1350°C.
2. Синтероване чрез горещо пресоване:
Синтероването чрез горещо пресоване е друг често срещан метод за синтероване на силициево-карбидна керамика. При този метод сух прах от силициев карбид се пълни в матрица и се нагрява, като се прилага налягане от едноосна посока. Това едновременно нагряване и налягане насърчава дифузията на частиците, потока и масопреноса, което води до силициево-карбидна керамика с фини зърна, висока относителна плътност и отлични механични свойства. Синтероването чрез горещо пресоване обаче има и своите недостатъци. Процесът е по-сложен и изисква висококачествени материали за матриците и оборудване. Производствената ефективност е ниска, а цената е висока. Освен това, този метод е подходящ само за продукти с относително прости форми.
3. Синтероване чрез горещо изостатично пресоване:
Синтероването чрез горещо изостатично пресоване (HIP) е техника, включваща комбинираното действие на висока температура и изотропно балансиран газ под високо налягане. Използва се за синтероване и уплътняване на силициево-карбиден керамичен прах, зелено тяло или предварително синтеровано тяло. Въпреки че HIP синтероването може да подобри характеристиките на силициево-карбидната керамика, то не се използва широко в масовото производство поради сложния процес и високата цена.
4. Синтероване без налягане:
Синтероването без налягане е метод с отлични характеристики при високи температури, опростен процес на синтероване и ниска цена на силициево-карбидната керамика. Той също така позволява множество методи на формоване, което го прави подходящ за сложни форми и дебели части. Този метод е много подходящ за мащабно промишлено производство на силициева керамика.
В обобщение, процесът на синтероване е ключова стъпка в производството на SiC керамика. Изборът на метод на синтероване зависи от фактори като желаните свойства на керамиката, сложността на формата, производствените разходи и ефективността. Всеки метод има своите предимства и недостатъци и е важно внимателно да се обмислят тези фактори, за да се определи най-подходящият процес на синтероване за конкретно приложение.
Време на публикуване: 24 август 2023 г.