Карбид кремния (карбонerich) sic являетсe ед ед и и и улерода. В природе этот материал встречаетс крайне редко. Карбид кремния сществует д до модификацихх, из которых? сложню структу гексагональной форыы. Установлено около 20 структур, относeщщх к г еексагональной Переход? -Sic>?-sic происходит примерно при 2100 ° с. При тератур 2400 ° с это превращение происходит весьа ыстро. Д д тперату 1950-2000 ° с о о обется куическая оодификация, при более ысокой темперр модификации. При терературах сыше 2600-2700 ° с к крбид кренния возонeтс. К криалы карбида кренния могт ыыть бесццветныи, зеленыии и иерныи. Чистый карбид кремния стехиометрического состава бесцветен.. При превышении содержания кремния sic с ановитve зелены, у у у черныы.
Каорунд имеет очень ысокю теердость: h? до 45гпа, достаточно ысокю изибню прочность :? Карбидокремниевая к Ex хрупкого к хрупкопластическом разршению для нее составлет 2000 ° с. В те вр для самосззанного sic наблюдается падение прности прсоких те mes тпераglaх. При коннатной температуе раззение сосзззззанног sic т транскристаinant и и и и носит характеven. При 1050 ° с х характер раззения становится межкристалитны. Наблюдающее recerca при ысоких температуtenх снижение прочности самосззанного sic ызызано ео окислени quím. Прочность рекристаvenзованного sic с ееличением температуры нistr свззанное с о о обование со аорфного SiO2, который залечивает д trash на поверхности и о втенних сл зл зз зз з.
Карорунд устойчив против воздействия всех кислот, за исключением фооссй и и с сееси i азотной и и пло. К действию щелочей sic менее устойчив. Установлено, что карбид кренния сачи²а металами груп железа и и и аарганцем. Самосвззанный карбид кренния, который с содержит сводод кнний, хорошо заииодействуе с с сталю.
При зоотовлении аразивных и огн quím материалами слжат креннезем (кваеый песок) и кокс. "
SIO2+3C = SIC+2CO2 (24)
В о нагревательного эленента (керна) полчается зона синтезированного продукта, i аа нй - зоны чистоты и непрореагировших компонентfor. Полченные п печи продукты разделюют по этим зонам, изелчают ощего назначения. Недостком даанных порошков карбида крния явлюютс sT к крния, плохая спекаекость и др.
Дл полчения ысококественной конструционной керики неоходим иоползовать ысокодисперсные порошки sic, которые полчают различныи ысокотехнологичнычии способа. При полчении порошков методом синтеза исходный металргический кений подвuar мельнице. Изелчеенный порошок кремния отывают от при meT специальный вертикальный реактор. Синтез sic осществляется р реакторе подачей si с специалье с сопла, i аесто жжатого возаха потатся пропан:
t> 1100 ° с
3Si+C3H8 = 3SIC+4H2 (25)
P иеющий ысокю степень чистоты.
Изделия из sic формю прессованием, экстрзией, литьем под давлением.
В технологии карбидокренниевой керамики оычно исползт горччее пресование, реционое и и приванfor.
Метод горччего прессования позволяет полчать материалы с плотностю близкой механическими с²йствами. Прессование проводят оычно п пресформах из графита или нитриquite бора при давлених 10-50 м и и и пперат 1700-2000 с д2000. Ысокая стабильность кристалических решеток туоплавких нететаличе treballs нара²urat дифиоонных процесов. Это затрудяет протекание процеса дифионно-взкого тенениpliant-est тердофазном спекании. T (исползю льтрадисetsglaven порошки, орабатывают х ззрывом и оксие слои и т.д.).
Метод горччего прессования позволяет полчать только издея довно простой разеров. Полчать изделия сложной форы с ссокой плотностю можно методом горчего изостатического пресоваfor. Материалы, полченные методами оычного и зостатического горчего прессования, близки по с соего пресования, близки по своим сййййййй.
Путем проведения горчего изостатического прессования при ысоких давлених газововой ср сысоких давленихх газовов сй пятят пятяз пятят пятсяя пятяятезтз дяттттз дятя пяer) д диссоциации тооплавких нететалических соединений, даeяeD поысить температуру процесса довя кри и кри кри крс ко к кi кря кос к крорссссven крссоисо дс дver оеспечиваетс х пластическая деформация.
Исполз метод активированного спекания даетс спеч отфорованные издistr давления. Так полчают материалы на основе sic д добавками бора, у лерода и а а а а инин. Благодаря этим добавкам за ччет оет обозования дифионного сло Coun при зернограничной дифзии происходит увеличение площади межчастичных контактов исаа.
Д для полчения изделий з к карбида крния также широко испопеется методд реакционног сп ке кый кый к п п п к к проводить процесс при более низких теппературах и полать зделия сложной форы. Д Laя полччения так называееого "самосззанног" карбида кнниot i присутстenat кренния. При этом происходит оровование вторичного sic и перекристакацациver sic чеч кчзниеый ра. И и образтся беспористые материалы, с содержащие 5-15% свододо кнния к катидокниевой матрицц. Методом реакционного спекания полчают также керамику з sic, соовованню литьем давлени quím. При этом шихту на основе кремния и друих вещестenat сшешивт с расплавленны легкопла necessitat парафином) д д полчения шликерной масы, з к которой затем отливают под давлением заговк. Затем изделие помещают наулероживающ среgrath, к коорой сначала произззя отгонку скзное насыщение заготовки улеродом при температуver 1100 °. В резльтате реакционного спекания обазтся частицы касида крнияя, которые постепено запонт ихоныы.
Затем следует спекание при температуе 1300 ° C. Реакционное спекание явеется экономичны процесом тепература спекания снижаетс с о о но применeной 1600-2000 ° C д 1100-1300 ° C.
Метод реакционног спекания исолзется п производстве нагевательных элентов з карбида кнниover. Электронагревательные сопротивления из карбида кремния представglaл с сй та так называеые терми л. е. материалы, менющющие свое сопротивление под вли laveryнием нагрева или охлаждения. Exam сопротивления. Зеленый карбид кремния иееет низкое начальное сопротивение и с слацатальное в положительный при теппературах 500-800 ° с. Карбидокремниевые нагреватbar часть с о о относительно ысоким электрическим сопротивлением низким электросопротивлением, которые не нагреваютс п процессе эксплуатации печи. Такие ыы²одные концы неоходод для надежног контакта п п п питающей стенок печи, к которые укладывают нагревательные элементы.
Проышленность ыпсскает д дипа нагеевательных элементов из каремния: эовные нагреectroveric название карборундовые, имеющие рабочий стержень д д отдельных металом карборундовых стержней, и стержни с толщенныи ыыводныи концами (манжетами) - сыыыии концамиижетами) - силитовыы ноеее matreu. Составные карборундовые нагреватели формют з п полуой масс с ссщей из к к крупнозернистогогошш з зз з з с с с с с с сот сттш с з с с добавками сажи (1,5%) и жидкого стекла. Изделия форм к картонных чехлах способо поионного т оования на станках. После отверждения заготовки при 70-80 ° с с с к картонный чехо ыжигигаетс я т тчатой электропечи при тероаае с с. Силитовые нагреватели формю экстgrbззией норизонтаном гиerichалическом прессuar. Масс состоит з сееси мелкозернистого sic, сажи (20%) и фенолформалидной солы. Формююя раздельно рабочая часть и манжеты. Состав манжетной части расчитан нолшю проводомость и неододит около 40%Si. Отпресованные заготовки подвергают термическом отверждению, в рльтате котоорого соола полиеетсessa. На отвержденные стержни насаживт манжетные труки. Т тоованные заготовки ожигают засыпке з улепесочной сеси при температуе о 2000 ° с. Нареватель предварительно обазы²ют токопроводщей пастой, состощей з к кокса, графафа к квевогого ого огогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогогого. Изделие спекают пряяы электротермческим нагревом с специааных печах при пропсскicкани чез загзо з з т т т т з з з з зз з т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т зз т т т т т. течение 40-50 мин.
При спекании силитовых нагревателей иеющиес sP реакционного спекания в услових ыделения паробразного кнния из засыпки, кудащещт ож оorbя нагррый ната. В качестве засыпки исползт сеесь з оолотого песка, нефтнного кокса и к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к. Эта сеесь при температуре 1800-2000 ° с сыделяет парооразный кнний и с с с с с с сеи сз с зз зз зз зз зэ теердыи si и с. Одовременно происходит синтез вторного карбида кремния птем заииодействия кр к, кш в ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш ш шш шш шш. улеродом.
Следует отeеетить, что реакционное спекание веервы нашло свое практическое применение именно п пракодвез е п п п л нагревателей и зделий из карбида кренния.
Д Laя полчения плотной керамики из sic ысокк чистоты испопт также метод осаждения з говов нзы o нанесения защитных покрытий. Д Laя этого при meT течической диссоциации газобразных кремнийорганических соединений. Для востановления si з з галогенидов неоходим астие п пиролизе газобобзного водо. " Дл прышленнного полчения карбидокренниевых покрытий болобен методд теiрреской дисоциациац метихлорven, дисurar метиоланоорven,, дианооор dispon,, детлах детиланола лорven детиley, детилолорven дорророр disponibilitat, иеющих стехиометрическое сотношение Si: c = 1: 1. Пиролиз сн3siсl3 в оодододе приводит к о обовованию осадка sic, формирющего покрытие при температ д д д д д ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °
Очень вжню роль при образовании пиролитического sic играет вод. При диссоциации трихлоретилсиланfor инертной атосфере без зачастия в оtenció оразованию кремния и улерода, i sic. Поэтом замена инертного газа-носителя на водород при термическом ыход sic и снижает или полностю прекращает сажеобразование. Процесс заииодействия трихлорметилсилfor с в о о о о протекаекает д дт стадии. На первоначальной стадиии процеса устанавлbar necessitat фазы ыступают кренний и улерод, i не карбид кремния. На в с стадии газобобные хлорсиланы и улеводороды, о метастабильном ра 2. Рtreулиру паметры протекания процеса осаждения, можно варьировать свствам пченых поктытий. Та, при низких температурах образтс мелкозернистые и метастабилье структуры. С п пышением температуы разер кристалов растет. При 1400 ° с и н низких сккххeс co -осаждения образтс монокристалы и эпитаксиальы слои sic. Средний разе кристалов в слое sic, осажденном из трихлометилokана при 1400 ° с, раer 1 meta, а 1800 ° ° с с с.
При 1100-1200 ° с с сожет обоыоваоватьenen неравновесный тердый растuar замещающих атоы крнния, что скзываетс н еншении параметра решетки sic. С п пением температу отжига д 1300 ° и и и и и рunt сост яннии. При повышенных температурах осаждения и низких давлених газов ср среа кр кр кр кр формирование столчатой структуры. Пиролитические покрытия почти полостюю состоя из? -Sic. Д доля гексагональных полититипов составляет менееine 5%. Скорость роста пиролитического карбида крения не превышает 0,5м/ч. В же вр в сравнительно низкие температуры осаждения (1100-1550 ° с) поз²ют совщатататат ка с с п п п п п п ююыи конструционны llar материалами.
Основны недостатком этих покрытий явется возникновение остаточных кээцициентов линейного расширения покрытия и п подложки (к кре слч нанесения sic н н) и аотропией покрритиil. Из-за сравнительно низкой температуы осаждения напржжения не рлаксирютс и и и п покрыти растресetsкecкс. Одним з с способов устранения этого недостатка являетс полчение слоистых покрытий, т.е. покрытий с р реглярны чередованием слоев ра 199 метаном.
Крое описанных способ полчения технической керамики из sic, ис иются и д д д д д. Методом испарения sic и е е п последющей слимации при 2100-2300 ° с с и исползования сззззззззззззззззз иззз дз дз дз дз дз дзззerч т назызы²зы рекристализационый карбид кренния.
Материалы на основе карбиeric ВN. Жж 20-е годы исползовались карбидокремниевые огнеупоры на свззз з д диоксиgrateric карбида кремния на нитритокремниевой сззке (75%sic+25%Si3n4) ззотавливали сопла ракет. Настощщеее вря к Explota компрbar сред, деталей двателей, металопроводов для жидких металов. Разработаны но²ы композиционые материалы с к карбидокремниевой матрицей. Они исползтс в различных областхх, например в солетостроении и и косонавтике.
Hora de publicació: 22 d'agost-2018