Szilícium-karbid kerámiafröccsöntési eljárások összehasonlítása: szinterezési eljárás és előnyei és hátrányai
A szilícium-karbid kerámiák gyártása során a formázás csak egy láncszem az egész folyamatban. A szinterezés az az alapvető folyamat, amely közvetlenül befolyásolja a kerámiák végső teljesítményét és teljesítményét. A szilícium-karbid kerámiák szinterezésére sokféle módszer létezik, mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Ebben a blogbejegyzésben a szilícium-karbid kerámiák szinterezési folyamatát tárjuk fel, és összehasonlítjuk a különféle módszereket.
1. Reakciós szinterezés:
A reakciós szinterezés a szilícium-karbid kerámiák népszerű gyártási technikája. Ez egy viszonylag egyszerű és költséghatékony folyamat, közel a nettó mérethez. A szinterezés szilicidációs reakcióval történik, alacsonyabb hőmérsékleten, 1450-1600 °C-on és rövidebb idő alatt. Ezzel a módszerrel nagy méretű és összetett formájú alkatrészeket lehet előállítani. Ennek azonban megvannak a maga hátrányai is. A szilikonozási reakció elkerülhetetlenül 8% ~ 12% szabad szilíciumhoz vezet a szilícium-karbidban, ami csökkenti a magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságait, a korrózióállóságát és az oxidációval szembeni ellenállását. A használati hőmérséklet pedig 1350°C alatt van korlátozva.
2. Meleg préselési szinterezés:
A szilícium-karbid kerámiák szinterezésének másik elterjedt módszere a melegsajtolásos szinterezés. Ennél a módszernél a száraz szilícium-karbid port öntőformába töltik és felmelegítik, miközben egytengelyű nyomást fejtenek ki. Ez az egyidejű melegítés és nyomás elősegíti a részecskék diffúzióját, áramlását és tömegátadását, ami finom szemcsés, nagy relatív sűrűségű és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező szilícium-karbid kerámiákat eredményez. A melegsajtolásos szinterezésnek azonban vannak hátrányai is. A folyamat bonyolultabb, és kiváló minőségű szerszámanyagokat és berendezéseket igényel. A gyártási hatékonyság alacsony, a költségek pedig magasak. Ezenkívül ez a módszer csak viszonylag egyszerű formájú termékekhez alkalmas.
3. Meleg izosztatikus préselési szinterezés:
A forró izosztatikus préselés (HIP) szinterezés olyan technika, amely magas hőmérsékletű és izotróp kiegyensúlyozott nagynyomású gáz együttes hatását foglalja magában. Szilícium-karbid kerámiapor, zöld test vagy előszinterezett test szinterezésére és tömörítésére használják. Bár a HIP szinterezés javíthatja a szilícium-karbid kerámiák teljesítményét, a bonyolult folyamat és a magas költségek miatt nem használják széles körben a tömeggyártásban.
4. Nyomásmentes szinterezés:
A nyomás nélküli szinterezés kiváló magas hőmérsékleti teljesítménnyel, egyszerű szinterelési eljárással és alacsony költséggel rendelkező szilícium-karbid kerámiával rendelkező módszer. Többféle alakítási eljárást is lehetővé tesz, így alkalmas összetett formák és vastag részek készítésére. Ez a módszer nagyon alkalmas szilícium kerámiák nagyüzemi ipari előállítására.
Összefoglalva, a szinterezési folyamat döntő lépés a SiC kerámiák gyártásában. A szinterezési módszer megválasztása olyan tényezőktől függ, mint a kerámia kívánt tulajdonságai, a forma összetettsége, a gyártási költség és a hatékonyság. Mindegyik módszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai, és fontos ezeket a tényezőket alaposan mérlegelni, hogy meghatározzuk az adott alkalmazáshoz legmegfelelőbb szinterezési eljárást.
Feladás időpontja: 2023. augusztus 24