silicij-karbidna keramikaUsporedba procesa oblikovanja: proces sinteriranja i njegove prednosti i nedostaci
U proizvodnji silicij-karbidne keramike, oblikovanje je samo jedna karika u cijelom procesu. Sinteriranje je ključni proces koji izravno utječe na konačne performanse i performanse keramike. Postoje mnoge različite metode sinteriranja silicij-karbidne keramike, svaka sa svojim prednostima i nedostacima. U ovom blog postu istražit ćemo proces sinteriranja silicij-karbidne keramike i usporediti različite metode.
1. Reakcijsko sinteriranje:
Reakcijsko sinteriranje je popularna tehnika izrade silicij-karbidne keramike. To je relativno jednostavan i isplativ proces gotovo minimalne veličine. Sinteriranje se postiže reakcijom siliciranja na nižoj temperaturi od 1450~1600°C i u kraćem vremenu. Ova metoda može proizvesti dijelove velikih dimenzija i složenog oblika. Međutim, ima i svoje nedostatke. Reakcija silikonizacije neizbježno dovodi do 8%~12% slobodnog silicija u silicij-karbidu, što smanjuje njegova mehanička svojstva na visokim temperaturama, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju. Temperatura upotrebe je ograničena ispod 1350°C.
2. Vruće prešanje sinteriranjem:
Vruće prešanje sinteriranja je još jedna uobičajena metoda sinteriranja silicij-karbidne keramike. Kod ove metode, suhi prah silicij-karbida puni se u kalup i zagrijava uz primjenu tlaka iz jednoosnog smjera. Ovo istovremeno zagrijavanje i tlak potiču difuziju čestica, protok i prijenos mase, što rezultira silicij-karbidnom keramikom s finim zrnima, visokom relativnom gustoćom i izvrsnim mehaničkim svojstvima. Međutim, vruće prešanje sinteriranja ima i svoje nedostatke. Proces je složeniji i zahtijeva visokokvalitetne materijale i opremu za kalupe. Učinkovitost proizvodnje je niska, a trošak visok. Osim toga, ova metoda je prikladna samo za proizvode relativno jednostavnih oblika.
3. Vruće izostatsko prešanje sinteriranjem:
Vruće izostatsko prešanje (HIP) sinteriranje je tehnika koja uključuje kombinirano djelovanje visoke temperature i izotropno uravnoteženog plina pod visokim tlakom. Koristi se za sinteriranje i zgušnjavanje keramičkog praha silicij-karbida, zelenog tijela ili prethodno sinteriranog tijela. Iako HIP sinteriranje može poboljšati performanse silicij-karbidne keramike, nije široko korišteno u masovnoj proizvodnji zbog složenog procesa i visokih troškova.
4. Sinteriranje bez tlaka:
Sinteriranje bez tlaka je metoda s izvrsnim performansama na visokim temperaturama, jednostavnim postupkom sinteriranja i niskom cijenom silicij-karbidne keramike. Također omogućuje više metoda oblikovanja, što je čini pogodnom za složene oblike i debele dijelove. Ova metoda je vrlo prikladna za industrijsku proizvodnju silicij-keramike velikih razmjera.
Ukratko, proces sinteriranja ključan je korak u proizvodnji SiC keramike. Izbor metode sinteriranja ovisi o čimbenicima kao što su željena svojstva keramike, složenost oblika, troškovi proizvodnje i učinkovitost. Svaka metoda ima svoje prednosti i nedostatke te je važno pažljivo razmotriti te čimbenike kako bi se odredio najprikladniji proces sinteriranja za određenu primjenu.
Vrijeme objave: 24. kolovoza 2023.