Карбид кремния (карборунdě) sic является единственныы соединением кремния углерода. В природе этот материал Карбиbro кремния существует сложную структу гексагональной формы. Установлено около 20 структující, относящся к г г г гексагональной форме карборун někdo. Переход? -Sic>?-sic происходит примерно при 2100 ° с. При тмпературе 2400 ° с это превращение происходит весьм ыыстро. До температурур 1950-2000 ° с образуется кубическая модzdo модифráždaní. При температурах свыше 2600-2700 ° с карбид кремния Кристаллы карбида кремния могут ыыть бесцветными, зеленыыи и черными. Чистый карбид кремния стехиометрического состава бесцветен. При превышении содержания кремния sic становится зеленым, углерода - черныы.
Карборунд имеет очень ыыы т т т т т т: h? до 45гпа, достаточно ыыокtečnyю изгибнvorю прочность:? изг до 700мпа. Карбидокремниевая керамика сохраняет примерно постоянную прочность до высоких температур: температура перехода от хрупкого к хрупкопластическому разрушению для То же врем для самосввзаного sic набulюдается падение прочности при ыыоких. При комнатной температуре разрушение самосвязанного sic транскристалер скола. При 1050 ° с характер разрушения становится межкристалитныы. Наблюдающееся при ыысоких температурах снижение прочности самосвввваного sic Прочность рекристаллизованногráž sic сзанное с образованием слоя аморфного sio2, который залечивает деф в в с с с с д в с д д.
Карборунд устойчив против воздействия всех кислот, за иллнной и и и. К действию щелочей sic менее устойчи. Установлено, что карбид кремния смачивается металла4 групы железа и марганцем. Самосвязанный карбид кремния, который содержит сободный кремний, хорошо ззаим.
При изготовлени абразивных и огнеупорных изделий из sic, а т а а а а а и и э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э э к к кхонаг ээхонагректхонагректони´й. материалами служат кремнезеый п песок) и кокс. Их нагревают до ыысокой температуры электрических печах, осуществв месона:
SIO2+3C = SIC+2CO2 (24)
Вокрг нагревательного элемента (керна) получается зона синтезированого п з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з а з а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а п а а а а а а п п а п п п п а п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п. чистоты и непрореагировавших компонентов. Полученные печи продукты разделеляют по этим зонам, иззелчч крррррроtnaи кррр nich общего назначения. Недостатком данных порошков карбия являются ыысокая загráž д д ди Práž д ди P příjem ди дии дии д P příjem с и дииинн д příjem с и д долшное д příjem с я д долшнн д болшнни долшнн д д д д д д д д д д д д д д д д д ď кремния, плохая спекаемость и др.
Д už получения ыысокодисперсные порошки sic, которые получают При получении порошков методом синтеза исход někdo мельнице. Ззмелченный порошок кремния отмыыют от примес с смеси неорганиче přátel з з з з з з з н н н н н н н н н н н н н н н н н н з н н н н н н з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з к з к специальный вертикальный реактор. Синтез sic осуществляется
T> 1100 ° с
3SI+C3H8 = 3sic+4H2 (25)
В результате получается имеющий ыы už степень чистоты.
Ззделия из sic формуют прессованием, экструзией, литьем под давлением.
Тнологии карбидокремнvalo кера4ки обычно исползуют горяче понононůže
Метод горячего прессования позволят к т т и и с с и и и и и и и и и и т т т и и механическими свойствами. Прессование проводят обычно в прессформах из графита или н řek Ыысокая стабильность кристаллических решеток т с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с ч с с с с už с už с с с н ч с с с с už н už н н н с с з с с к н ч с направленных ковалентных свзей, определяет низкю концентрацию и п přátel диффdéзионных процессов. Это затру někdo п т зпротог т упротненон т тпениdělá твердофом спекании. Ччитывая это, перед прессованием в керамику вводят акттивирующие спорововоовоооtnaчовоооtnaчтовоооtnaчовоооtnaчтовоооtnaетовоское ф ф ф ф ф физтовvo (исполззуют ультрадисперсные порошки, обрабатывают их ззрывом д už у у у п п п п у у в в в в д д у в в д už д у у в д д už. и оксидные слои и т.д.).
Метод горячего прессования позволет получать размеров. Получать изделия сложной формы с с п плотностюю можно методом горчvra. Материалы, полученные методами обычного и изостатического горячего сй с с с с с с с.
Путем проведения горячего з остатического пресования при ыыохт с г гющ Prnaющ гохх г гохющ гохющ гохющ гохющ гохющ гохющ г гох с гох с гох с гох с гохй г гох г гохй с гох г г г г г г г г г г г г г г г г г г ы г г г г г г г г ы ы г г ы ы ы г г ы ы ы ы ы ы ы г ы ы ы г ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы диссоциации тугоплавких неметаллических соедиений, удается повыы к у у у у у у у у у у у у у у у у у у п п у у п п п п п п п. обеспечивается их пластическая деформация.
Исползуя мето část активированного спекания удается спечч отормованн Yorыш п п п п п п п п п п п д д д с д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д. давления. Так получают материалы на основе sic с добавками бора, у už už углерода и алюм $. Благодаря этим добавкам при зернограничной дифůžeзз проиpravedká
Для получения изделий из карбида кремния проводить процес при ďолее низких температурах и получать изделий формы. Д už получения присутствии кремния. При этом происходит образование воричного Sic И и образуююс беспористые материалы, содержащие 5-15% свобод někdo. Методом реакционного спекания также керамику из sic, сформованную литем под При этом шихту на основе кремния и других веществ смешшшшю о о о о о о р р р р р р распл restaur о о р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р парафином) до получения шликерной массы, из которой затем отливаюю под даготовко. Затем изделие помещаюю сквозное насыщение заготовки углеродом при температуре 1100 ° с. Результате реакционного спекания образуются частицы карб з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з к к к к к креолоhlížovat.
Затем следует спекание при температуре 1300 ° C. Реакционное спекание явлется п процессом благо-- Ofjemní пронирчоонннннннннон nebude температура спекания снижается с применяvuой 1600-2000 ° C до 1100-1300 ° C.
Метод реакционного спекания исползз už п производстве нагревательных элентов из карбktor к к. Электронагревательные сопротивления карбида кремния представляюю тее 16 е. материалы, меняющие свое сопротивление под в už rážnictví нагрева или охлаждения. Черный карбид кремния имет ыопротивление при комнатной т коэ !! сопротивления. Зеленый карбид кремния имет низкое начальное сопротивление и и кэщщотицент пцицохоеен пццицццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццццоцохен циценâцâцооцоцоцоонцциценâцâцооохен оэоциен с т hroznéцен к коэ ,ццохохооонтеrnaщцциенц тхоонтеrnaщцорrážхохоне к кэщ теенщщщâцохохенщâе тхцц к. п положительный при температурах 500-800 ° с. Карбиbroокремниевые нагревательные элёмены (кнэ) обычно пред р т и и и rтюю и и rтюю и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и частт с относительно ыысоки4 электртрическим сопротивлением («гона б х холон») низким электросопротивлением, которые не нагреваются в процессе ээ už пци. Такие ыыводные концы необходимы д už контакта с п п р т т т т п п п п п п т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т т стенок печи, которые укладыыыю нагревательне элементы.
Промышленностт ыпу už к д типа нагревательных элементов з к карбβлч кое нее к к к а а к к крем už кос к к коdel кос к к коdel название карборунbronceые, имеющие рабочий стержень и purtых ы purtых п п— металлом карборунbrostu стержней, с сержни с у у у у у у сиы с сději. Составные карборунbrostuые нагреватели формуют из полусухой масы п с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с. добавками сажи (1,5%) и жидкого стекла. Изделия формуют После отверждения заготовки при 70-80 ° картонный чехол Силитовые нагреватели формт экструзией на горизонтальном г гидравлическом пресе. Масса состоит из смеси мелкозернистого sic, сажи (20%) и фенолформальегидной смолы. Формуются раздельно рабочая и манжеты. Состав манжетной части расчитан на болшую проводимость Отпрессованные заготовки подвергают На отвержденные стержни насаживают манжетные трубки. Трамбованные заготовки обжигают Нагреватель предварительно обмазывают токопроводnování п пастой, состоц и гвии и г квеска. Изделие спекают пря4 электротермическим нагревомo течение 40-50 мин.
При спекании силитовых нагревателей и и массе углерод п п п п п п в в в в в п в п «« «« « реакционного спекания В качестве засыпки исползуют сnění м молотого песка, нефтяного кокса и кр креghния. Эта смесь при температуре 1800-2000 ° с ы ы ы за з р р р р р р р р р р р р в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в твердыми si и с. Одновременно происходит синтез в карбида кремния с с с с в в с с с с с с с с с с с с с с с с к к к к к к к. углеродом.
Следует отметити, что реакционное спекание впервые ншло свое практическое и и в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в нагревателей и з зделий з карбида кремния.
Д už получения плотной керамики из sic ыч ч и и г г г г гзы гз г г г г г г г г г г г г г г г г г г г г г технологических труднvojeй и невозможности получать изяеля rážkové полеетев он протететететететететететететететоммммотетететететететомïетететететететомоtnaммииотететететомоtnaně оеngli п rážnictví неngli п rážnictví нанесения защитных покрытий. Для этого применяются методы газофазного з из летучих галооjem и už и už и už и už и už и už и už. термической диссоциацbro газообразных кремнийорганических Для восстановления si из галогенидов необходимо youчастие в пиро všichni В качестве углеродсодержащих соединений поняют то už, бензол, гексан, метн и и и. Для промышленного получения карбидокремниевых покрытий боле vaše имеющих стехиометрическое соотношение si: c = 1: 1. Пиролиз сн3siсl3 в водороде приводит к образованию осадка sic, форму д д д с с с с с.
Ччень важную роль при образовани пиролитического sic играет водоро část. При диссоциаци трихлорметилсилана в и атмосфvětщю к к к к к кеаи к кеаоцц кеаа ,и кезоводорvo образованию кремния и углерода, а не sic. Поэтому замена инертного газа-носителя на водод при терчччнх з пчччччнороро зооотельоно зооотельнонн зчовтышллннорн зчоhlíышннннннннннннннннннннннннннннннннннннннн зччнлнннннннннн мччнлн зччнлннн зичнлнннннн зччнлн зичнлн зччннн зчнннн зччнннн зччннн зннннн зннннн зчн už млннн знн už млн už ыхыход sic и снижает или полностюю прекращает Процесс ззаи4 дствия На первоначальной стадии сроцесса устанавливается ннестабильное равновесие с коное kohort в pascоtnaеенне kohort в pasc hodнее kohort фазы ыыступают кремний и углерод, а не карбид кремния. На ворой стади газообразные хлорсиланы и угеводороdéы, образовававараццющ с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с. метастабильному равновесию, реагир již Регулируя параметры протекания процесса оожно варьировать пол zatímco Так, при низких температурах образуются мелкозернистые и метастабильны стры. С повышением температуры размер кристалов растет. При 1400 ° с и низких скоростях осаждения образуются монокристаллы и Средний размер кристаллов в слое sic, осажденном з т т т т т т т т а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а
При 1100-1200 ° с может образовываться неравновесный твердый раствор соввввввввв со аомоов сом аооgle k orом аомммм,, со аолеесомм сом аорото knělá. замещающих атомы кремния, что сказывается уеншении параметра решетки sic. С повышением температуры отжига до 1300 с или в результате пcоследующего отжо 14 ~ с lat с у с ďvanеото kohort у с ďvanеото koho состоянии. При повышенных температурах осаждения и дввлениdělá формирование столбчатой структуры. Пиролитические покрытиdělá Доля гексагональных политипов составляет менее 5%. Скорость роста пиролитического карбида кремния не превышает 0,5ммen/ч. Т т же врем сравнительно низкие температутуры осаждения (1100-1550 ° с) юююыы конструкционными материалами.
Основным недостатком этих покрытий ял $ес вознннннннtovní н ызеннději немннннději коээцициентов линейного расширенир и подложки (кро] с už с п п а а п п п с с с п с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с а с а с с с с с с с с с а с с с а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а Из-за сравнительно низкой температуры осаждения не релаююто и ратстр. Одним из способов устранени этого недостатка является покрытий с регулярным чередованием слоев равной толщины п už сметил хи х х х х х х х х х х х х х х х с с с х х х х с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с. метаном.
Кроме описанных способов получения Методом испарения sic и его последующей с užблимаци при 2100-2300 с с бввющ а а д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д а д д д д д д а д а д з з з а а д д д д д д д д д а д а а а а д д д д д д д д д д д а д а д д а д д д д д д д д д д так называемый рекристаллизационный карбид кремни.
Материалы на основе карбида кремния начали применяться значителье а м в3n4, аln, в в3n4, аln в в3n с „ Уже в 20-е годы иvotолзовались карбидокремнеоры н с свз г г а а а а а а lat а а а а а а а а а а а а а а карбида кремния на нитридокремниевой связке (75%sic+25%Si3n4) изготавливали сопла ракет. Настоящее время керамика на осноspo компрессоров, смесителей, подшипниlek и гиилзз д д už к д д д д д а а а а а д а д а а д а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а а. сред, деталей двигателей, металопроводов для жидких металлов. Разработаны новые композиционные материалы с карбидокремниевой матрицей. Они исползз už с различных областх, например с самолетостроени и косонавтике.
Čas příspěvku: 22. srpna 2018