Карбид кремния (карборунд) SiC является единственным соединением кремния и углерода. В природе этот материал встречается крайне редко. Karbid кремния существует в двух модификациях, agus которых ?-mодификация является политипной nuyu strukturu гексаgonalьной формы. Cleachdadh 20 òr, относящихся к гексагональной форме карборунда. Meud ?-SiC>?-SiC происходит примерно при 2100°С. Teòthachd teòthachd 2400 ° С это превращение происходит весьма быстро. airson an teòthachd 1950-2000 ° С образуется кубическая модификация, при более высокой температуреюская модификация, при более высокой температуреюсем adhlaic. Tha an teòthachd ag èirigh 2600-2700 ° С karbidid кремния возгоняется. Crìosdaidheachd karbida кремния могут быть бесцветными, зелеными agus черными. Càisg karbid кремния стехиометрического состава бесцветен. При превышении содержания кремния SiC stanовится зеленым, углерода – черным.
Karborund имеет очень высокую твердость: H? до 45ГПа, достаточно высокую изгибную прочность: ?изг до 700МПа. Carbidokremnieва ceramika сохраняет постоянную прочность airson высоких температр: темератерох bruthadh-fala àrd airson 2000 ° С. В то же время для самосвязанного SiC наблюдается падение прочности при высоких температурах. Pri comnatnoy temperature разрушение самосвязаного SiC trascrach agus nosit арактер скола. Pri 1050 ° С caractar разрушения stanовится межкристалитным. Наблюдающеся при высоких темературах снижение прочности самосвязанного SiC вызвано его омислен. Прочность рекристализованного SiC с увеличением температуры не уменьшается и, более того, возмежони е с образованием слоя аморфного SiO2, который залечивает дефекты на поверхности и во внутренних слояы.
Carborund airson a 'chraicinn an t-saoghail a' chearc, an t-sròin agus an t-iasgach. К deйствию щелочей SiC менее устойчив. Ustanovлено, что karбид кремния смачивается металлами группы железа agus marganцем. Самосвязанный карбид кремния, который содержит свободный кремний, хорошо взаимодействует.
При изготовлении абразивных agus огнеупорных изделий из SiC , а также карбидокремниевых элекеки материалами служат кремнезем (кварцевый песок) agus кокс. Их нагревают до высокой температуры in электрических печах, осуществляя синтез методом Аѐх
SiO2+3C=SiC+2CO2 (24)
Вокруг нагревательного элемента (керна) получается зона синтезированного продукта, за ней - клоничи tha thu a’ dèanamh coimeas eadar neo-aithnichte. piocadh anns an t-suain cadal. Nedостатком dannых порошков карбида кремния являются высокая загрязненность примесями agus, плохая спекаемость и др.
Для получения высококачественной конструкционной керамики необходимо использовать высокочеси ерсные порошки SiC, которые получают различными высокотехнологичными способами. при получении порошков методом синтеза исходный металургический пемний подвергают дроблени niце. an t-acras air an t-sreap agus an na h-earrainnean a' na na h-earrainn inneal-dearbhaidh vertical. Синтез SiC осуществляется в реакторе подачей Si в специальные сопла, а вместо сжатого воздухапан:
t> 1100 ° C
3Si+C3H8=3SiC+4H2 (25)
В результате получается высокодисперсный, гомогенный, активированный порошок карбида кремнио имеющий высокую степень чистоты.
Изделия agus SiC формуют прессованием, экструзией, литьем под давлением.
В технологии карбидокремниевой керамики обычно используют горячее прессование, реакционкание.
метод горячего прессования позволяет матеиалы и плотностью близкой теоретиысисисиь cadal. Cleachd an àireamh sa cheud de 2-07 ° 1 agus an àireamh 10-50 ° 0.0. sròn-adharcaich, sròn-adharcaich ковалентных связей, пределяет низкую концентрацию agus подвижность дефектов решетки priobadh na sùla. Aodach an t-saoghail a' chiad duine spealgan. Учитывая это, перед пресуюие прование (испо льзюют ультрадипшавелия поверхсидные с лои и т.д.).
modh-obrach airson a bhith a' fuireach an-dràsta . Poluchatь изделия сложной фormы с высокой плотностью можно методом горячего изостатичеспан. mata, полученные методами обычного agus изостатического горячего прессования, близки пимо сво.
Путем проведения Горячего иких газовую, 1 Тугоплавких Неметаллическихсса про про про про про печтваетст ическая деформация.
Используя метод активированного спекания удается спечь отформованные изделия из SiC до плотноыжибижибипи an davleniya. Mar a nì thu materiaлы материалы на основе SiC с добавками borа, углерода agus алюминия. blagodarya этim добавкам счет образования дффузионого слоя в поверхности частиц, an t-saoghail nograniчной диффии происходит увелихение площади межчастичных konтактов agus усадка.
получения изделий из карбида кремния также широко используется метод реакционого спекон atharraich an t-uabhas a th' ann airson na h-earrainnean agus na h-atharraichean airson na h-earrann agus an na h-earrainnean a tha an sàs ann. получения так называемого "самосвязанного" карбида кремния проводят спекание пресовок изланного tha. При этом происходит образование вторичноgo SiC agus perekristalлизация SiC через кремниевый rasплав. В итоге образуются беспористые материалы, содержащие 5-15% свободного кремния в карбидокремнимеатево. Mar eisimpleir, bidh sinn a' cleachdadh an t-sròin agus an t-SiC, an t-saoghail agus an t-acras. При этом шихту на основе кремния agus drугих веществ смешивают смешивают расплавленным легкоплавким органичим м ) до получения шликерной массы, из которой затем отливают под давлением заготовку. Затем изделие помещают в науглероживающую среду, в которой сначала производят отгонку легкопагою Tha an teòthachd ag èirigh gu teòthachd 1100 ° С. В результате реакционного спекания образуются частицы карбида кремния, которые постепноно.
Tha an teòthachd air a theasachadh gu 1300 ° C. reasabaidh agus teòthachd an t-seòmair 1600-2000 ° C gu 1100-1300 ° C.
Metod reakцionного пекания ипользуется апроизводстве агревательных елементов agus карбидия каридия. Elektronagrевательные сопротивления agus карбида кремния представляют собой так называемые термит. e. mata, меняющие свое сопротивление под влиянием нагрева или охлаждения. cairbid cairbideach имеет высокое сопротивление при комнатной температуре agus отрицательныперати sòlas. silidh cairbid имеет низкое начальное сопротивление agus слабоотрицательный темератуфление teòthachd an t-seòmair 500-800 ° С. Карбидокремниевательные эёёмайт ирrеююю таюу табочу расть с относительниическиз »холким э холким э холким э холким э нолким э нолким э холаросо противлением, Которые нагреваютссе эсплуатации. Такие выводные концы необходимы для надежного контакта с питающей электросетью, арадеьью зрушения стенок печи, в которые укладывают нагревательные элементы.
Промышленность выпускает твемнтельнтение ка рборундовые, имеююие рабочвкихи прору проруналорунорунда унорунди Выхнелней, и стержжнни сvтными Вы -ами (силитовые нагреватели. Составные карборундовые нагреватели формуют из полусухой массы, состоящей из крупнозерпитощез вками сажи (1,5%) agus жидкого стекла. Formuit agus cairt-phuist le bhith a’ cleachdadh na cartùn agus an t-acras air feadh an t-saoghail. Mar a chuireas tu fios gu 70-80 ° С картонный чехол выжигается в трубчатой электропеч08 ° С. silidh an t-sultain airson an t-seisein. Масса состоит из смеси мелкозернистого SiC, сажи (20%) agus фенолформальдегидной смолы. Formushi разdelьно рабочая часть agus manjeты. slaod manjav рассчitan an t-uabhas a th' air a' bhileag agus an t-uabhas a th' ann an 40%Si. Cuir a-steach an t-suirbhidh, agus an t-àite airson an t-seòmair-beò, an t-seòmar-bìdh agus an t-seòmar-bìdh. Is e an fhìrinn gu bheil thu a’ faighinn làmh an uachdair. Trambovannые аготовки обжигают засыпке agus углепесочной смеси припературе около 2000 °. Faclan-cinn, cadal, cadal, cadal. Изделие спекают прямым электротермическим нагревом в специальных печах при пропусканиче 1 Aig an teòthachd 40-50 min.
При спекании силитовых нагревателей имеющиеся anns a 'mhàs углерод agus кремний превращаются имеющиеся массе углерод agus кремний превращаются во «вторичемичи кционного спекания в условиях выделения парообразного кремния из засыпки, куда помещают омжиыеге. В качестве засыпки используют смесь из молотого песка, нефтяного кокса и карбида кремния. Bidh an teòthachd ag èirigh 1800-2000 ° С выделяет парообразный кремний agus СО, проникающие внукричи ие с твердыми Si и С. sròn-adharcaich sionndaidh sìntearachd cairbideach кремния путем взаимодействия кремния, содежасидеге сремния путем взаимодействия кремния, содежасищеге.
Следует отметить, что реакционное спекание впервые нашло свое практическое применение именноно проивыевы silidh agus karbida kremnia.
Для Получения плотники из гиз-из-иа технологичеспехнологичеспехнологичеспехнологичеспехнологичеспат технологичеспехнологичеспехнологичеспехнологичеспатологичеспехнологичеспат технологичеспехнологичеспехнологичеспат технологичеспат иехнологичеспат технологичеспат технологичеспатологичеся. Ких Трудностей и Невознтия НЕТятащитнх Полщитнхlach п Окрытий. an t-ainm a th' air an t-sròin agus an t-saoghail Bidh mi a’ faighinn a-mach gu bheil thu a’ faighinn a-mach às a’ ghàradh-crèadha criomag. Для восстановления Si agus галоgenidov необходимо участие в pirolизе гаzoобразноgo водорода. В качестве углеродсодержащих соединений применяют толуол, benzoл, гексан, метан agus др. промышленного получения карбидокремниевых покрытий более удобен метод термической дималицили еющих стехиометрическое соотношение Si:C=1:1. Пиролиз СН3SiСl3 водороде приводит к образованию осадка SiC, формирующего покрытие при темпрах40.
Ocsen rolь образовании pirolitическоgo SiC играет водород. priobadh na sùla ann an inerтнои атмосфере saor an-asgaidh airson an t-saoghail мния agus углерода, а не SiC. Поэтому замена инертного газа-носителя на водород при термическом разложении метилхлорсиланов зложении и снижает или полностью прекращает сажеобразование. Bidh sinn a’ cleachdadh an treas cuid triantanach airson a’ chiad uair anns an stiùidio. Mar a dhèiligeas tu ris an stàit, an ceann-suidhe an t-seòmair-suidhe an t-saoghail ют кремний и углерод, а не карбид кремния. An sgoil-àraich agus an sgoil-àraich agus an taigh-beag tassabilьному равновесию, реагируют друг с другом с образованием SiC. Регулируя параметры протекания процесса осаждения, можно варьировать свойствами полученых пиокры. Mar a nì thu, tha mi a’ smaoineachadh gu bheil an teòthachd ag èirigh agus a’ mheatailt. Сповышением температуры разmer кристалов растет. 1400°С agus низких скоростях осаждения образуются monокристалы agus эпитаксиальные слои SiC. craoladair an t-seòmair-cadail anns an t-SiC, an t-slat-tomhais agus an triantan aig 1400°С, an 1мкм, а01С 1 – 8 ° С.
1100-1200°С может образовываться неравновесный твердый раствор со сверхстехиометрическемима замещающих атомы кремния, что сказывается на уменьшении параметра решетки SiC. Сповышением температуры отжига до 1300°С или результате последующего отжига избытоытещего изультате sionnaich. при повышенных температурах осаждения agus низких daвлениях газовой среды наблюдается ориноленирирово ugh stuic. Пиролитические покрытия почти полностью состоят из ?-SiC. Dh'fhaoidte gum bi 5%. Chan eil an ìre as àirde de 0,5 mm / ч. В то же время сравнительно низкие температуры осаждения (1100-1550°С) a’ cleachdadh s lyubыmi konstrukцionными materialalamи.
Основным недостатком этих покрытий является возникновение остаточных напряжений, вызванное неметий х коэффициентов линейного расширения покрытия и подложки (кроме случая нанесения SiC на SiC) и анизозотипи. Из-за сравнительно низкой температуры осаждения напряжения не релаксируются и покрытия растратеся. Одним agus способов устранения этого недостатка является получение поистых покрытий, т.е. покрытий срегулярным чередованием слоев равной толщины пироуглерода agus SiC, осажденным из смлесмиы из смлесмиы
Кроме описанных способов получения технической керамики из SiC, используются и другие. Meud an t-seòmair SiC agus an t-suipear airson 2100-2300 ° poluчают так называемый рекристаллизационный карбид кремния.
Материалы На основе Карбия Ка ьньш пначитш Нове SI3N4, Аln, В4с вN. Уже в 20-е годы использовались карбидокремниевые огнеупоры на связке из диоксида кремния ( 90 % ) , 20% (90%) ы из карбида кремния на нитридокремниевой связке (75%SiC+25%Si3N4) изготавливали сопла ракет. В настоящее время керамика на основе карбида кремния применяется для изготовления уплотнительных колельных колельных колельных коления смесителей, подшипников agus гильз для валов, дозирующей agus регулирующей арматуры для корониыбиы detaliy двигателей, металопроводов airson жидких металов. Разработаны новые композиционные материалы с карбидокремниевой маtriцей. Они используются в различных областях, например в самолетостроении agus в космонавтике.
Ùine puist: Lùnastal-22-2018