Silicij karbid keramikausporedba procesa kalupljenja: postupak sinteriranja i njegove prednosti i nedostaci
U proizvodnji silicijevog karbida keramike, oblikovanje je samo jedna karika u cijelom procesu. Sinteriranje je temeljni proces koji izravno utječe na konačnu izvedbu i performanse keramike. Postoji mnogo različitih metoda sinteriranja silicij-karbid keramike, svaka sa svojim prednostima i nedostacima. U ovom postu na blogu istražit ćemo proces sinteriranja silicij-karbid keramike i usporediti različite metode.
1. Reakcijsko sinteriranje:
Reakcijsko sinteriranje je popularna tehnika izrade keramike od silicij karbida. Ovo je relativno jednostavan i isplativ proces gotovo neto veličine. Sinterovanje se postiže reakcijom siliciranja na nižoj temperaturi od 1450~1600°C i kraćem vremenu. Ovom metodom mogu se proizvesti dijelovi velikih dimenzija i složenog oblika. Međutim, ima i svojih nedostataka. Reakcija silikonizacije neizbježno dovodi do 8%~12% slobodnog silicija u silicij karbidu, što smanjuje njegova mehanička svojstva pri visokim temperaturama, otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju. Temperatura upotrebe ograničena je ispod 1350°C.
2. Sinteriranje vrućim prešanjem:
Sinteriranje vrućim prešanjem još je jedna uobičajena metoda za sinteriranje keramike od silicij karbida. U ovoj metodi, suhi prah silicijevog karbida puni se u kalup i zagrijava uz primjenu pritiska iz jednoosnog smjera. Ovo istovremeno zagrijavanje i pritisak promiču difuziju čestica, protok i prijenos mase, što rezultira keramikom od silicij karbida s finim zrnima, visokom relativnom gustoćom i izvrsnim mehaničkim svojstvima. Međutim, sinteriranje vrućim prešanjem ima i svoje nedostatke. Proces je složeniji i zahtijeva visokokvalitetne materijale i opremu za kalupe. Učinkovitost proizvodnje je niska, a cijena visoka. Osim toga, ova je metoda prikladna samo za proizvode relativno jednostavnih oblika.
3. Sinteriranje vrućim izostatičkim prešanjem:
Vruće izostatičko prešanje (HIP) sinteriranje je tehnika koja uključuje kombinirano djelovanje visoke temperature i izotropno uravnoteženog visokotlačnog plina. Koristi se za sinteriranje i zgušnjavanje keramičkog praha silicijevog karbida, zelenog tijela ili prethodno sinteriranog tijela. Iako HIP sinteriranje može poboljšati performanse keramike od silicij karbida, ono se ne koristi široko u masovnoj proizvodnji zbog kompliciranog procesa i visoke cijene.
4. Sinteriranje bez pritiska:
Sinteriranje bez pritiska je metoda s izvrsnim performansama pri visokim temperaturama, jednostavnim postupkom sinteriranja i niskom cijenom keramike od silicij karbida. Također omogućuje više metoda oblikovanja, što ga čini prikladnim za složene oblike i debele dijelove. Ova metoda je vrlo prikladna za veliku industrijsku proizvodnju silicijske keramike.
Ukratko, proces sinteriranja je ključni 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 postupak sinteriranja za određenu primjenu.
Vrijeme objave: 24. kolovoza 2023