Κεραμικό καρβιδίου του πυριτίουΣύγκριση διεργασιών χύτευσης: διαδικασία σύντηξης και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της
Στην παραγωγή κεραμικών από καρβίδιο του πυριτίου, η διαμόρφωση είναι μόνο ένας κρίκος σε ολόκληρη τη διαδικασία. Η πυροσυσσωμάτωση είναι η βασική διαδικασία που επηρεάζει άμεσα την τελική απόδοση και την απόδοση των κεραμικών. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές μέθοδοι πυροσυσσωμάτωσης κεραμικών από καρβίδιο του πυριτίου, καθεμία με τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Σε αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου, θα εξερευνήσουμε τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης κεραμικών από καρβίδιο του πυριτίου και θα συγκρίνουμε διάφορες μεθόδους.
1. Αντιδραστική πυροσυσσωμάτωση:
Η πυροσυσσωμάτωση με αντίδραση είναι μια δημοφιλής τεχνική κατασκευής κεραμικών από καρβίδιο του πυριτίου. Πρόκειται για μια σχετικά απλή και οικονομικά αποδοτική διαδικασία που πλησιάζει το καθαρό μέγεθος. Η πυροσυσσωμάτωση επιτυγχάνεται με αντίδραση πυριτίωσης σε χαμηλότερη θερμοκρασία 1450~1600°C και σε μικρότερο χρόνο. Αυτή η μέθοδος μπορεί να παράγει μέρη μεγάλου μεγέθους και σύνθετου σχήματος. Ωστόσο, έχει και τα μειονεκτήματά της. Η αντίδραση πυριτίωσης αναπόφευκτα οδηγεί σε 8%~12% ελεύθερο πυρίτιο στο καρβίδιο του πυριτίου, γεγονός που μειώνει τις μηχανικές του ιδιότητες υψηλής θερμοκρασίας, την αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή στην οξείδωση. Και η θερμοκρασία χρήσης περιορίζεται κάτω από τους 1350°C.
2. Θερμή συμπίεση με σύντηξη:
Η θερμή σύντηξη με συμπίεση είναι μια άλλη κοινή μέθοδος για τη σύντηξη κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου. Σε αυτήν τη μέθοδο, ξηρή σκόνη καρβιδίου του πυριτίου γεμίζεται με ένα καλούπι και θερμαίνεται ενώ ασκείται πίεση από μονοαξονική κατεύθυνση. Αυτή η ταυτόχρονη θέρμανση και πίεση προάγει τη διάχυση των σωματιδίων, τη ροή και τη μεταφορά μάζας, με αποτέλεσμα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου με λεπτούς κόκκους, υψηλή σχετική πυκνότητα και εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες. Ωστόσο, η θερμή σύντηξη με συμπίεση έχει και τα μειονεκτήματά της. Η διαδικασία είναι πιο περίπλοκη και απαιτεί υλικά και εξοπλισμό καλουπιού υψηλής ποιότητας. Η απόδοση παραγωγής είναι χαμηλή και το κόστος υψηλό. Επιπλέον, αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη μόνο για προϊόντα με σχετικά απλά σχήματα.
3. Θερμή ισοστατική συμπύκνωση:
Η θερμή ισοστατική σύντηξη (HIP) είναι μια τεχνική που περιλαμβάνει τη συνδυασμένη δράση υψηλής θερμοκρασίας και ισότροπα ισορροπημένου αερίου υψηλής πίεσης. Χρησιμοποιείται για τη σύντηξη και την πύκνωση κεραμικής σκόνης καρβιδίου του πυριτίου, πράσινων σωμάτων ή προ-συντηγμένων σωμάτων. Αν και η σύντηξη HIP μπορεί να βελτιώσει την απόδοση των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου, δεν χρησιμοποιείται ευρέως στη μαζική παραγωγή λόγω της περίπλοκης διαδικασίας και του υψηλού κόστους.
4. Πυροσυσσωμάτωση χωρίς πίεση:
Η πυροσυσσωμάτωση χωρίς πίεση είναι μια μέθοδος με εξαιρετική απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες, απλή διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης και χαμηλό κόστος κεραμικών από καρβίδιο του πυριτίου. Επιτρέπει επίσης πολλαπλές μεθόδους διαμόρφωσης, καθιστώντας την κατάλληλη για σύνθετα σχήματα και παχιά μέρη. Αυτή η μέθοδος είναι πολύ κατάλληλη για μεγάλης κλίμακας βιομηχανική παραγωγή κεραμικών πυριτίου.
Συνοπτικά, η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης είναι ένα κρίσιμο βήμα στην παραγωγή κεραμικών SiC. Η επιλογή της μεθόδου πυροσυσσωμάτωσης εξαρτάται από παράγοντες όπως οι επιθυμητές ιδιότητες του κεραμικού, η πολυπλοκότητα του σχήματος, το κόστος παραγωγής και η αποτελεσματικότητα. Κάθε μέθοδος έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και είναι σημαντικό να ληφθούν προσεκτικά υπόψη αυτοί οι παράγοντες για να προσδιοριστεί η καταλληλότερη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης για μια συγκεκριμένη εφαρμογή.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Αυγούστου 2023