ReaktionstypenGebundenes Siliciumcarbid (RBSiC/SiSiC)
Derzeit gibt es eine Vielzahl von Herstellern, die reaktionsgebundene SiC-Produkte für verschiedene Branchen anbieten. Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd. zählt zu den führenden Anbietern diversifizierter reaktionsgebundener SiC-Produkte, darunter Düsen, für die Bereiche Energiewirtschaft, Keramik, Ofenbau, Eisen- und Stahlindustrie, Bergbau, Kohle-, Aluminium-, Erdöl-, Chemie-, Nassentschwefelungs- und Maschinenbau sowie weitere Spezialindustrien weltweit.
Die reaktionsgebundene SIC kann unterteilt werden inreaktionsgebundenes SiliciumcarbidUndreaktionsgebildetes Siliciumcarbidje nachdem, ob das Ausgangsmaterial Siliciumcarbidpartikel enthält.
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid
Reaktionsgebundenes Siliciumcarbid bezeichnet das Verfahren zur Herstellung eines Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffs. Dabei enthält das Ausgangsmaterial Siliciumcarbidpulver. Im Reaktionsprozess reagieren Kohlenstoff und Silicium zu einer neuen Siliciumcarbidphase, die sich mit dem ursprünglichen Siliciumcarbid verbindet. Das Herstellungsverfahren ist wie folgt und stellt eine gängige Methode dar:
Mischen von Siliciumcarbidpulver, Kohlenstoffpulver und organischem Bindemittel;
Das Gemisch wird trocken und entkoppelt geformt;
Schließlich wird das reaktionsgebundene Siliciumcarbid durch Siliciuminfiltration gewonnen.
Das mit diesem Verfahren hergestellte reaktionsgebundene Siliciumcarbid enthält im Allgemeinen grobe Siliciumcarbid-Kristallkörner und einen hohen Anteil an freiem Silicium. Allerdings ist dieses Verfahren einfach und kostengünstig. Derzeit
Reaktionsgebildetes Siliciumcarbid
Das Ausgangsmaterial für reaktionsgeformtes Siliciumcarbid besteht ausschließlich aus Carbid. Poröser Kohlenstoff wird mit Silicium oder einer Siliciumlegierung umgesetzt, um Siliciumcarbid-Verbundwerkstoff herzustellen. Dieses Verfahren wurde erstmals von Hücke entwickelt. Die Hücke-Methode weist jedoch auch Nachteile auf. Der Herstellungsprozess ist komplexer und die Kosten sind höher. Zudem entsteht beim thermischen Cracken eine große Menge Gas, was die Rissbildung begünstigt. Daher eignet sich dieses Verfahren weniger für die Herstellung großformatiger Produkte.
Zusätzlich wird Petrolkoks als Rohmaterial für die Herstellung von Kohlenstoffplatten verwendet, aus denen anschließend Siliciumcarbid gebildet wird. Die Eigenschaften der so hergestellten Materialien sind jedoch relativ gering. Ihre Festigkeit liegt in der Regel unter 400 MPa. Die Homogenität des erhaltenen Siliciumcarbids ist unzureichend. Aufgrund der niedrigen Kosten von Petrolkoks sind die Kosten dieses Verfahrens vergleichsweise gering.
SZusammenfassung
Im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren für Siliciumcarbidkeramik bietet das Reaktionsbindeverfahren einzigartige Vorteile. Derzeit konzentriert sich die Forschung in diesem Bereich hauptsächlich auf die Untersuchung des Sinterprozesses und die Charakterisierung der Struktur und Eigenschaften der Produkte. Die Rohlingsformung hingegen ist vergleichsweise wenig erforscht. Obwohl zahlreiche Studien zum Reaktionsmechanismus vorliegen, gibt es nur wenige Untersuchungen zur Permeabilitätskinetik, zum Reaktionsmechanismus und zur Zusammensetzung der Materialphase des Legierungsprozesses. Auch die Herstellung von Werkstoffen mit kontrollierbaren Eigenschaften und Strukturen durch die Kombination von Siliciuminfiltration und anderen Materialien ist bisher wenig erforscht. Diese Aspekte bedürfen weiterer Untersuchungen.
Veröffentlichungszeit: 15. Mai 2018