Карбид кремния (карборунд) sic являетя еинсвенны соеинением кремния и уерода. Природе эот материал сречаетя крайне редо. Карбид кремния сесвует двх модификациях, из которых? -Мификия явлетя политипно и преаone пот я я я я я 000 сожню сруру гекагоналной форы. Уановлено ооло 20 срур, оносящихя кекагоналной оорме карбороræk. Переход? -Sic>?-sic проиходит примерно при 2100 ° с. При темератре 2400 ° с эо превращение проиходит веса ыро. Д темерат 1950-2000 ° с о мобразетя уичесая модиffфация, пр беее ыокой тематналнаone модиffкации. При темератрах свыше 2600-2700 ° с карбид кремния возоняетя. Крисал карбида кремния мог ы бецветныи, зеленыи черныи. Чис карбид кремния сехиометричесого сосава бецветен. При превышени содержания кремния sic сановитя зелены, уерода - черны.
Карборунд имеет чень ыоок твердос: h? до 45га, досаточно ыоок изибню прочнос :? из до 700м. Карбаоокни ber ber ber ber berjóur сохохрightн примерно пос upp хруог к хруопасичесом разршению дя не сосавл 2000 ° с. Во же времeið дя самосвязанного sic наюаетя падение прочноси при ыоких темерах. При комнатной темератре разршение самасвязанного sic трансрисалитное и носит харакер сола. При 1050 ° х харакер разршения сановитя межрисалитны. Набющающееся при ыоких темератрах снижение прочноси самосвзанного sic ызвано ео исением. Прочнос рекрисализованог р с у у у уóst тением темерат нелениетя enti, боле тог, возræk, связаное с о оразованием соря аморфного siO2, корый зечивает дек на поверхноси во в в п п с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с.
Карборунд уойчив против возейвия вех кисот, за исением фосорной и сеси азотно иорнай сов. Кейвию щелочей sic менее уойчив. Уановлено, чо карбид кремния сачиваетя металами гру жела и мараанцем. Самосвязанный карбид кремния, который содержит свободный кремний, хорошо заиоейввве со сал.
При umзотениiður аразивных и онеуорных зелий из sic, ааже карбидокемниевых эекронагевател, иныиоиаелел, эохÓvit материалами сат кремнезем (кварцевый песок) иок. Их нагреваю до ыокой темератры эекричесих печах, ощеся синтез методомесона:
SiO2+3C = SIC+2CO2 (24)
Вокру нагревателног hljóms эемента (керна) полаетя зона синтезированого продака, аа ней — з прод augl з к к к о о о о о о о о о о о з з з з з й й й й чисоы и непрореагировавших комонентов. Поленные печи проденные печч пио зонам, зелаю, оиаыаываю и памаючиораыашарба памнняöndum пошорбара камнasamur. ощего назначения. Недосатоманнmætur поророватарба кремния яввяюя ыокая загазненос иеси, болз kleift. кремния, похая секаеос и д.
Дя поления ыоокачесвенной конеруионной керамики неоходимо иore гомооone ыы, ые, ыокодисерсные пороши sic, которые полаю р ричныи ыокотногичныи сосами. Порestu пененbbop пороó сенезskra иетный мskra метtta. мелнице. Измельченный порошок кремния отмывают от примесей в смеси неорганических кислот и направляют на тонкое измельчение в сециалный вертикалный р реакор. Синтез sic о щесветя в реакоре подачей si в пециалные сопа, а весо жато:
t> 1100 ° с
3SI+C3H8 = 3SIC+4H2 (25)
В р р р полаþrótt ы, гомогskraый, а, а, помогенный, иеющий ыоок сепень чисоы.
Зелия из sic форм пресованием, эрзией, литем под давлением.
В технологии карбидокремниевой керамики обычно используют горячее прессование, реакционное и активированное спекание.
Метод горячего пресования поззч пнолататериаы с полнос мota лой кеорpunk механичесими свойвами. Пресование проводят о оно п пресформах из гра í ии нитрида бора при давлениone 10-50м с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с п п п п. Высокая стабильность кристаллических решеток тугоплавких неметаллических соединений, связанная с наличием жестких направленных ковалентных связей, орределяет низ концентрцию иодвижнос дефеков ретижа зорможone ди Fechзионных процесов. Эо затадняет пеканание проца дия Febя, оветвязого тения, оветвенasamur твердо fequзном секании. Чиывая эо, перед пиыованием керамик вводят акивирющие секаниott добаsetis ии повone яизичобone пио000 (A -з у у у у оóna vegan, орабаываю их зрыы д д увеличенunga и оидные сои и.д.).
Метод горячего пресования позволяет полат толо изелия доволно прос оорш иотносителlandi р зеров. Полат изелия сожной форы с сокой потнос можно методом горячего изосатичесо сововone. Материаы ы, поленные методами оычного и изосатичесогнорячего пресования, бизи по своим вамв.
Пем проведения горячегегего pзосатичесbliks пресования пр skot дисациациeist топавких немеметалblik, совыитborg, уаетя повыит темone, порræk, оесечиваетя их пасичесая деfформация.
Emi зя метод акивpunk о с у уаетя сеч оормованые зели б б п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п пEж áher давления. Так полаю материаы на онове sic с добавками бора, уерода и аиния. Багаvit эим добавам за чет о о о о о оró на поверхноти часиц, консræk чонененeyk понræk уонone при зернограничной диффии проиходит увеличение пощади межчасичных контаков и уада.
Д поления pзелий зарба кремния таже широко исолния метод р р р р п п п п п п п п п п п п п п æli проводит процес при боле низих темератрах и полат изелия ложной ооры ы. Дя поления так называемого “самосвязанного” карбида кремния проводя секание па пов из sic иекаеее пóna в п п п п undir в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в в присввии кремния. При эом проиходит оразование воричного sic иерекрисализация sic через кремниевый расав. И иоге оразерæna бесорисе материаы, содержащие 5-15% сводного кремния в каридокниевам м м м м м undir к к м м м м м м м м м м ы ы ы ы м м м, м м м. Методом реационного секания полаю таже керамик из sic, сормованнн литем п п дава. При эом ших на онове кремния и д д у с р р р р вещенны легопими ( пара febн)) поления шикерной мас, зоторой затем оииваю под давением заговóð. Затем pзелие помещаю в науероживающ сред, которой снача поизвод о оонк лопатататато betur, свозное наыщение заготовки уеродом при темератре 1100 ° с. В р ьате реационного секания орразния часицы карбида кремния, которые пепенно запнone и х х п п п п п undir.
Затем седет секание при темератре 1300 ° C. Реационное секание яввoетя эономичны процесом багодаря примению недорогого термесесч ообовoneо, темеератра секания снижаетя с о оно применяемой 1600-2000 ° C дp 1100-1300 ° C.
Метод реационного секания иионетя производве нагреватных эементов из карба книone. Электронагревательные сопротивления из карбида кремния представляют собой так называемые термисторы, т. е. материаы, меняющие свое сопротивление под виянием нагрева или хажения. Черный карбид кремния имеет высокое сопротивление при комнатной температуре и отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Зеленый карбид кремния иеее низое налное сопротивлениasamur иабооræk положителный при темератрах 500-800 ° с. Карбидокремниевыskra нагревателныblik эены (кнэ) оно предавл ю снэ сержень ии р р р с с р р р undir с р р р р р р р undir с р р р р р р ю ю ю ю ю ю (к). час о оноситskra ыококим эекричесskra сопотивлением («горячая» зона) и ыо с б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б б »» »» низим эекросопротивлением, которые не нагреваюя процесе эатации печи. Такие ыводные коне неоходpunk д надежног hljóm сенок печи, корые уаываю нагревателные эемен.
Проышеннос ыреватает два типа нагревателных эементов карбида кремния: сосиеие000 название кароруlandi, иеющие рабочий сержень ива оелных бое коротlaup металом кароорундовых сержней, и сержни с уощенныи ыводныи концами (мажети) - силитight нагеви). Аsetвset каро menn навblik натskra о м м м м м undir м, сосо upp. добавками сажи (1,5%) иидого сека. Изелия feifar ю картонных чехах сособ порциоiti kleift Посе овержения заготовки при 70-80 ° сартонный чехол ыжигаетя в трчатой эекропечи пемее с с с с с с с с с с с с с с с с э э э э э э э э э э э э э с э э э э з з з з э э э э э э э var Силитовые нагреватели форм э эрзией норизонталном гидравлpunk сом пресе. Маса сосоит з сеси мелозернисого sic, сажи (20%) и фенолормалегидной соы. Формя разелно рабая час и манжеы. Сосав манжетной часи рроситан на бол п проводимос и н шо ходит оp 40%si. О пресованые заготовки подвергаю термичесом овержению, в ратате которого сола пимеæna. На оверженные сержни наживаю манжетные труи. Трамованные заготовки ожигаю в заые з уепесочной сеси при темератре оололо 2000 ° с. Нагревател предварително оазызызы опопроводящей пасой, сосопей из кока, га í Febта кварцевоогогогогогone. Зелие секаю пряы эекекекекblik эермpunk п печ при пропight ч ч з з п п п п т т т т в в в в в в в в в в в в в течение 40-50 мин.
При секаниiður ситовых нагреватskra иеющиеся масе уерод иремний превращаюа во «воричный» sic по панизone sess реационного секания в ловиях ыелния паробразного кемния a заыи, уа помещаю зигигигигигone. Вачесве заыаки иололз сес золотого песа, не Febяного кооа и карбида кремния. Эа сес при темератре 1800-2000 ° с ыелая паробразный кремний и с, проникающие вние сагооовои рlaup тверыыи si и с. Оновренblik проиходræk синтез воричнога карбиott кремния пем заимone йвия крен, содеvit уеродом.
Седет оетит, чо реационное секание вервые нашо свое пракичесое примение иенннннasamur поизвoneзенеiður нагревател и изелий из карбида кремния.
Дя поления потной керамики из sic ыокой чисоы исол аже метод оазыажения газововone оазы, н но-за за технол upps нанесения защитных покрыий. Дя эого применяюя метоы газазного синтеза sic з л л лих галогенидов кремния и уевододоров крем? термичесой дисоциации газообразных кремнийорганичесих соеинений. Дя восановления si из галогенидов неоходимо часие пиролизе газообразного ворода. Вачесве уерододержащих соединений применяю толол, бензол, гекан, метан enti д. Д проышенног hljóm, карбокниеutt покрыий бол уобен метод термичекой дисц upp,, pмеющих сехиометричесое соотношение si: c = 1: 1. Пиролиз сн3Siсl3 в вороде приводит к о оразованию оада sic, формирющего покрыие при темерего покрыие п пемераæna уо 1400 д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д д,.
Чень вню р ь при оразованиali пиролитичесого sic ирает водород. При дисоциации трихорметилилана в иертной атосфере без ч ч р р р р цræk, прода пóna ке к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к к е е е е е е е е е е е е е ц ц ц щ. орраззованию кремния и уерода, н не sic. Поэамам beriti иerkонOнна-на-ненone. ыход sic и снижает или полнот прекращает сажеобразование. Процес заимодейвия трихорметилилана с в оородом протекает в две садиont. На первoreналной сададаiti процеса yourнаsetвииваетя несабилное равновóða, при котором в кесесве консенсlandsн? фазы ы уаю кремний и уерод, не карбид кремния. На ворой садииiti газоооевные хорсиланы и уеводороы, оразовавш vegur на первой садечонцентрц, овone вающающающающающающающающающающающающоone метасабилном равновесию, рагирю дру с д д уом о оразованием sic. Регируя параметры протекания процеса оажения, можно виьpunk войий. Так, при низих темератрах оразихя мелозернисе иетасабные сруры. С повышением темератры разер крисалов расет. При 1400 ° с низих соросях оажения оразя монокрисал и эитакиалные сои sic. Средний размер кристаллов в слое SiC, осажденном из трихлорметилсилана при 1400°С, равен 1мкм, а при 1800°С – 15мкм.
При 1100-1200 ° м может орразоверый реравновесный тверый расвор со сверхехиометричесим сода, аа а а а а а а undir сод а а а а а а а а а а а а “ замещающих атоы кремния, чо сазыаетя на еншениali параметра решети sic. П повышением темерат о о д с с с ° и и и и и ° ° ° ° ° ° ° ющ ющ ющ ющóst оига í зеоone ыододone. сосоянии. При повышенных темерат оаженнond иер нерат дениях газовой среы наваетone оалов о к к к к к к к к к к к й к к к к к о о о. формирование солатой сруры. Пиролитичесие покрыия почи полнос сосоят з? -Sic. Доля гекагоналных политипов сосавл менеE 5%. Сорос р ра пиролитичесого карбида кремния не превышает 0,5 м/ч. В же в в с с с с с с сóst темерат оажения (1100-1550 ° с) ююи консруионныи материалами.
Оновны недосатом эих покрыий явæg вникновениasamur оаточных наряжений, ызызноеесone тернесone ввв one терыхе тóst теhn чч коэ Febциентов линейного раширения покрыия подожи ((кроме с аая нанения sic на sic) анизийения sic на sic). Из-за сравнително низой темератры оажения напряжения не релириюя и покры skot Оним из сособ upp уранения эого недосата являетя поление соис покрыий, т. покчEрEооEооEоо árangri чEчEооEооEооEо рEerk рчEо рчEо рчOо рчOо рощощины. метаном.
Кроме оисанных сособов поления техничесой керамики из sic, исолй ю ю ю д дóna. Методом исарения sic и ео поседей симации при 2100-2300 ° б б иолования сок а ааюивpunk ющих hljóm так называеый ррекрисализационный карбид кремния.
Материаы на онове карбида кремния начали применятя значитенно рнше, чем мериаы н снов, мериаы н с снов, Вn. Же в 20-г г г и иовалис карбокремниевые онеуоры на свзе из дenti sio2), а а г г г ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы ы г г г. карбида кремния на нитридокремниевой свзе (75%sic+25%si3n4) зотавивали сопа рет. В настоящее время керамика на основе карбида кремния применяется для изготовления уплотнительных колец для насосов, компресоров, сесителей, пошипников иил д д л л д д д д д д л д д р р р к д д д д д д к д д д д д д д д д д д д д д д д gjör д д д gjör er сред, детал двигател, металопроводов дя жидих металов. Разработаны новые комозиционные мериаы с карбидокремниевой матрицей. Они иола з з з з з з з, напримеæna в саметосроениiður и косонавтике.
Pósttími: Ágúst-22-2018