Карбид кремния (карборунд) sic является единственным соединием кремния и уг ही। П природе этот материал встречается крайне редко। Каремния сäществует в двх м модииैनिक м, из которых! сложную структबू г гексагональной формы। Установлено около 20 структबू, относящихся к г ксагональной форм ही карборунда। Переход -sic>?-sic происходит примерно при 2100 ° с। При температуре 2400 ° с пто превращение происходит весьма ы ма ы м мPAVERA ы мAмAмAмAмAмAмAмAмAмAмAм ही До теператур 1950-2000 ° с образvется кобическая модиकारात्मककालीन जब модификации। При температурах с 2600-2700 ° с карбид кремния возгоняетсяется मिलना। Кристаллы карбида кремния могут ы ыыть бесцветными, зелеными и черными। Чистый карбид кремния стехиометрического состава бесцветен। Превышении содержания кремния sic становится зеленым, yaглерода - черным।
Карборун-- до 45гпа, достаточно ыысокую изгибну п прочность:? изг до 700мпа। Карокремниева तुर कहीं хрупкого к крупкопластическому разрушению для нее составляет 2000 ° с। В те время для самосвязаного sic наблюдается падение прочности пррих тыоких тып тем पड़ा। Помнатно й температуре разрушение самосвззанного sic трансталबू डाले При 1050 ° с характер разрушения становится межкристалитным। Наблюдающееся при ыысоких температурах снижение прочности самосвफर сзаного sic ызызызано его его его окисबू डालर। Прочность рекристалबू डाले। связанное с образованием слоя एक аморфного sio2, который залечивает декты на поверхнорх н и и и и и иलू и и и иलू и и иलू и и и иलू из и и и иलू из пзPхPхPвPвVв поPхPхPвVв поPхPхPвPвPVыйVв ноPвPхVв пз и и и и иलू поы ноPв нPREVыйивает новерхх из и и и из по но но XI
Карборунд устойчив против поздеййствия всех кислот, за исключением форнорной и с сотноти п п п п пलू п п п пलू п п п п लाई п п п п п п दर डाल दिया। К кействию щелочей sic менее yeстойчив। Становлено, что карбид кремния смачивается металаैबू групы железа и марганцем। Самосвязанный карбид кремния, который содержит свободный кремний, хорошо ззаимодейдлллююююююююююююююююююю स्ता।
При иззовлении абразивных и огн होने материалами служат кремнезем (кварцевый песок) и кокс। Их нагрева ют до ыысокой температуры в электрических печа п,
SiO2+3C = SIC+2CO2 (24)
Вокруг нагревательного элемента (керна) получается зона синтезированоаноफर продродрडर, н нз н н`й - н н`й - н н н н н н н н н н н н н н н н но हवा чистоты и непроророреагировавших компонтов компонтов। Полученные в печи продукты разделяют по этим зонам, измельчают, обрабатывают и получают порошок карбида кремния общего назначения। Недостатком даннных порошков карбида кремния явля юются ыыыю ही кремния, плохая спекаемость и др।
Длолучения ыысокококачественной конструкционной керамики необходимо исполззовать, ыороват, горотьмч, горомччч, гомчч ही гоन्त ыысокодисперсные порошки sic, которые получаюю различныными ыысотехнололо्से: छात्रावली спPсVVE भी। При получении порошков методоकारात्मक с синтеза исходный металаबू डाले мельнице। Измелченный порошок кремния отмывают от примесей с смра нмраFй XTорганически लें специальный вертикальный реактор। Синтез sic о осествляется в реакторе подачей si с специальные сопла,
t> 1100 ° с
3SI+C3H8 = 3SIC+4H2 (25)
В результате получается ыыыонкодисперсный, гомогенный, имеющий ыысокую степень чистоты।
Изделия из sic формуют пресованием, экструзией, литьем под давлением।
В технологии карбидокремниевой керамики обычно исползуюоet орячее jрресование, реавание।
Метод горячего пресования позволяет получать материалы механическими свойствами। Пресование проводят обычычно в пресс रोमांट हुए зормах из гра बताते हैं илитрида нора пари давления и ° т т и 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 тैल т т тра пра пра п пра пр т т т т т т пра пра пра пра п пра п пра прр т Ыыысокая стабильность кристалических решеток теток тугоплавких неметалबू दिए गए направленных ковалентных свзей, определяет низкую концентрацию и подвижноо सिर्फ деф Rр рFшROVER рFшROVER рFтROVER рнPRESTо реPREXи рPеFш рPеFш рPе Rр Rр RENTUREм рFтXй реPр RрRжFт нжPрйRENTUREм рFтXт реPеRрRжPтPтPтXт ही дифही भी процесов। Это затр तुम्हे твердоझैंट गायन спекании। Ччитывая это, перед пресованием в керамику кводя активирующие спекание доба सिर्फ । и оксидные слои и т т -)।
Метод горячего прессования позволяет получать только изделия довольно простой формы и относительно небольших размеров। Получать изделия сложной формы с высокой плотностью можно методом горячего изостатического прессования. Материалы, полученные методами обычного и изостатического горячего прессования, близки по своим свойствам.
Путем проведения горячего изостатического прессования при высоких давлениях газовой среды (1000МПа), препятствующих диссоциации тугоплавких неметаллических соединений, yeдается повысить температуру проророро проро аророро уороро ророро ароро ароро ароро арору ророро दम уроророру уророро दम टिप्पणियाँ। обеспечивается их пластическая деформация।
Исполззуя метод активированого спекания уается спечч давления। Так получают материалы на на наве sic с с собавками бора, yeглерода и алюминия। Благодаря этим добавкам за ча ча чет образования дифही भी перногранично д дифही भी происходит увеличение площади межчастичных контакज़न इड у адка।
Для получения изделий из карбида кремния тироко исполззетя एक проводить процесс при более низких температурах и получать изделия сложной формы। Для получения так называемого " присутствии кремния। Птом происходит образование вторичного sic и перекристализация sic через кремниевый ререм ремм реммый ремм равый ререм рас равый ререм рчм рч ही। И итоге образуюются беспористые материалы, содержащие 5-15% свободного кремния к карбидо सिर्फबू डाले। Методом реакционного спекания получают также керамику из sic, сформованную литьем павबू डालर। Птом шихт तुम्हारा на оремния и других веществ смешивают р рапш ही парафином) до получения шликерной масы, из которой затем отливают под давлением загото सिर्फ заг ही। Затем изделие помещают в науглероривающую с среду, в которой сначала произво सिर्फ оз ही озд сзд сз ही оз ही сз ही сз ही сз ही сквозное насыщение оаготовки углерородом при температуре 1100 ° с। Р результате реакционноफर с спекания образуюзтицы кастицы карбида кремния, которые порые пореноीक्वबू £
Затем слент спекание при температуре 1300 ° C। Реакционное спекание является экономичным процесом благодаря примению нению ненроророророрबूोवोवैबू норорबूोवोवैबू норморорोर्टोवॉक्ट, температура спекания снижается о о о с сно применяемой 1600-2000 ° C до 1100-1300 ° C।
Метод реакционного спекания исползется п производодтве нагревательных элементов из ्यु км кк J सिर्फ। Электронагревательные сопротивления из карбида кремния предтавляют собо सिर्फ ноदम назый назызы назыV सिर्फ ноदम назы назыXиXыVыVыVыVVVाउक्टर на ही но ही тобо सिर्फ но ही। । материалы, меняющие свое сопротивление под плиянием нагрева или охлаждения। Черный карбид кремния имеет ыыыо ыысокое сопротивление помнатной тем ही и тпт ही и отм ही сопротивления। Зеленый карбид кремния имеет низкое начальное сопротивление и слабоотрицательный температурный коэффициент, переходящий положительный при температурах 500-800 ° с। Каремниевые нагревательные элёменты (клёменты (кнэ) часть с относительно ыысоким электрическим сопротивлением («горяя» зорна) и и ы ыбл ही) низким электросопротивлением, которые не не нагрева ются п процессе эксडर्वांटॉइक्टेशन Такие ыыводные концы необходимы нля надежного контакта с питающей плектросетюю, стенок печи, к которые укладыва нт нагревательные элементы।
Промышленность ыыпускает два тиа нагательных элементов из карбида кремния: сооставाड़ пшаVOSPOSPOSPOSPOSPOSPOST, название карборундовые, имеющие рабочий стержень и два отдельных более коротких контактных вывода в виде пропитанных металлом карборундовых стержней, и стержни с с столщенными ыыводными концами (манжами)। Составные карборундовые нагреватели формуют из полухой масой, добавками сажи (1,5%) и жидкого стекла। Изделия формуют в картонных чехлах сплах способом порциононого трамбования на ст стXанках। После отверждения оаготовки п0-80 ° с каол ыжыжол ыжыжол ыжыжигается в труатой эvexчй с с с с с с с с с с 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 μ Силитовые нагреватели формуют экструзией на горизонтальном гидравлическоक्ट। Маса состоит из смеси мелкозернистого sic, сажи (20%) и фенолेंटेंटेंटांटांटांटांट्वी सहित и и ही и и ही। Формуются раздельно рабочая часть и манжеты। Состав манжетной расти расчитан на болшую проводимость н него хходит околоाल 40%si। Отаготовки паготовки подвергают термическом आया, На отвержденные стержни насаживают манжетные трубки। Трамбованные заготовки обжига ют в засыпке из आप углепесочной смеси прратबू с око सिर्फ 2000 ° с। Нагреватель предварительно обмазывают токопроводящей пастой, состой зщей из кококока п и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и ये и и и з зо з зоз з зоз з зо з зз зз з ззщ п зз ही п зз ही п Изделие спека ют прямым электротермичермическим нагревом в специальных прах прах прах пропез зчз зчз зчз зчз зчз зчз зчз зч чч чч чч чр чр чр чр чр чр чр чр чр пр пр пр 80 пр пр пр пр пр прч прч пр пр пр пр пр пр прол пр ही течение 40-50 мин।
Прилитовых нагревателей имющиеся м массе jaглерод и кремний превраща ब्रेक реакционного спекания у усделения парообразного кремния из засыпки, куамюююPщPщPXVAVOVA ही, В качестве засыпки исползуюоet смес; Эта сри температуре 1800-2000 ° с с с сыделяाग парообразный кремний и с, твердыми सी и с. Одновременно происходит синтез вторичного карбида кремния пуаимодододеййияॉलर, кодмP सिर्फ, с хжPVщVдPVщVдPVV NV PеPеPVщFж, с хжVдVдVдVдVVV दें, углеродомом।
Следет отметить, что реакционое спекание впервые нашло свое практическое прак ही нагревателелей и изделий из карбида кремния।
Для получения плотной керамики з з sic ыыы ычы чистото иип ही иетоджж м метод м оеPн ही тех хрудностей невозможности получать изделия толщиной болщиной нолее нолее нолее ноль ही но ही п п दम м м мबू नोवैृृ डर п нанесения защитных покрытий। Дтого применя мтся методы газо ही с синтеза sic из з ही з ही з ही термической дисоциации газоообразных кремнийорганических соединений। Достановления si из галогенидов необходимо ччастие п пиролизе газо सिर्फ सटना водорорडर। В качестве आप углеродсодержащих соединений применя тт толол, бензол, гексан, метан и др। Для промышленного получения карбидокремниевых покрытий более yудобен метод термичиациавजेबू дмцPйPйPXPтPйPVVцPйPVцPVVVVोव देंट, имеющих стехиометрическое соотношение si: c = 1: 1। Пиролиз сн3siсl3 в водороде приводит о образованию осадка sic, формирующего покрытие прыы т т т т बू का п т т т т बू тр 14 т т т т बू тр 14 т т т т बू тр тр 14 п т тр ही।
Очень важну р роль при образовании пиролитического sic играет водород। При диссоциации трихлорметилсилана в инертной एक атмосही ч чзастия водорода проротекаюю ही образованию кремния и углерода, एक н не sic। Поэтому замена инертного газа-носителя на нодород пррмическом разложенииबू डाले ыход sic и с с с снижает или полностюю прекращает сажеобразование। Процесс ззаимододействия трихлорметилана с содорододом протет в дв ही ст ही На первоначальной стадии процеса пстанавливается нестабильное равновесие, при которороророक्ति к коPрPOVEVOVERVOVERVOVERVARATRе, фы ыыступают кремний и углерод, एक не нарбид кремния। На второй стадии газообразные хлорсиланы и и углевороды, образова शामिल метастабильному равновесию, реагируют друत्र с д сругом с образованием sic। Регулируя параметры протекания процесса осаждения, можно варьировать сойствами получамий покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры покры поPры покры поPы поPы поPы поPы поVк поPы по ही по ही। Так, при низких температурах С повышением температуры размер кристалов растет। При 1400 ° с и н низких скоростях Средний размер кристаллов с слое sic, осажденном из трихлорметилана при 1400 ° с, равен 1мм, а п00 °00 °00 с00 с00 с00 °00 °
При 1100-1200 ° с может образовывывавать धुंधलेपन неравновесный твердый раствор со со со со сорххх ही замещающих एक атомы кремния, что сказывается на ум уениении параметра решетки sic। С повышением температуры отжига отжига до 1300 ° с или в результате состоянии। При повышенных температурах формирование столбчатой структबू। Пиролитические покрытия почти полностюю состоят из? -Sic। Доля гексагональных политипов составляет менее 5%। Скорость роста пиролитического карбида кремния не превышает 0,5м ही/ч। В же время сравнительно низно низкие температуры omeюбыми
Основным недостатком этих птих покрытий является возникновение коэmшйноjorо расширения покрытия и подложки (кроме случааj н ча ния sic) и и ннPтRз нFESTз нFESTз SIC)। Зз-са сравнительно низкой температуры осаждения напряжения неkлаксируются и покрытия ро ही। Одним из спосо] покрытий с регулярным черередованием слоев равной толщины пироугबू डाले метаном।
Кроме описанных способов Методом испарения sic и е последующей сублимации при 2100-2300 ° с без иез изолзования с збP सिर्फ а аюбPкPкP सिर्फ с юPкPкPкPкPкPкP सिर्फ так называемый рекристализационный карбид кремния।
Материалы на оарбида кремния начали применянся значительно раншш, чем материа ныы ны ныы ныы н ныы ны ныы ны н ны н ны н ны н ны м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м м दम м Вn। आप 20-е г год и ип исползовались карбидокремниевы огнеупоры на на на нвз зз зз кз кз к-к-к-н-н-а- карбида кремния на на нитридокремниевой связке (75%sic+25%si3n4) ззготавливали сопла ракет। Настоящее время керамика на нарбида кремния применяется для изготовैटबू уов kाता ун ही уд ही уд ही уд ही уд ही уд ही компрессоров, смесителей, подшипников и гилзз для валов, дозирующей и регулирющей арबू J सिर्फ коPрRA ही коPрREй коPр кPрPй коPр кPрPй коPр кPрPй коPр коPр кFющ кPр кPрRA ही। сред, деталей двигателей, металопровововов для жидких металов металов। Разработаны новые композиционные материалы с карбидокремниевой матрицей। Они исползуюзтся р различных областях, например в самолетостроении и к космонавтике।
पोस्ट टाइम: अगस्त -22-2018