Terminologia comunemente associata alla lavorazione del carburo di silicio

Carburo di silicio ricristallizzato (RXSIC, ReSIC, RSIC, R-SIC). La materia prima di partenza è il carburo di silicio. Non vengono utilizzati aiuti di densificazione. I compatti verdi vengono riscaldati a oltre 2200ºC per il consolidamento finale. Il materiale risultante ha circa il 25% di porosità, che ne limita le proprietà meccaniche; tuttavia, il materiale può essere molto puro. Il processo è molto economico.
Carburo di silicio legato per reazione (RBSIC). Le materie prime di partenza sono carburo di silicio più carbonio. Il componente verde viene quindi infiltrato con silicio fuso a una temperatura superiore a 1450ºC con la reazione: SiC + C + Si -> SiC. La microstruttura generalmente presenta una certa quantità di silicio in eccesso, che ne limita le proprietà alle alte temperature e la resistenza alla corrosione. Durante il processo si verificano pochi cambiamenti dimensionali; tuttavia, sulla superficie del pezzo finale è spesso presente uno strato di silicio. ZPC RBSiC adotta la tecnologia avanzata, producendo rivestimento resistente all'usura, piastre, piastrelle, rivestimento del ciclone, blocchi, parti irregolari e ugelli FGD resistenti all'usura e alla corrosione, scambiatore di calore, tubi, tubi e così via.

Carburo di silicio legato con nitruro (NBSIC, NSIC). Le materie prime di partenza sono carburo di silicio più polvere di silicio. Il compatto verde viene cotto in un'atmosfera di azoto dove avviene la reazione SiC + 3Si + 2N2 -> SiC + Si3N4. Il materiale finale presenta pochi cambiamenti dimensionali durante la lavorazione. Il materiale presenta un certo livello di porosità (tipicamente circa il 20%).

Carburo di silicio sinterizzato diretto (SSIC). Il carburo di silicio è la materia prima di partenza. Gli aiuti alla densificazione sono boro più carbonio e la densificazione avviene mediante un processo di reazione allo stato solido superiore a 2200ºC. Le sue proprietà alle alte temperature e la resistenza alla corrosione sono superiori a causa della mancanza di una seconda fase vetrosa ai bordi del grano.

Carburo di silicio sinterizzato in fase liquida (LSSIC). Il carburo di silicio è la materia prima di partenza. Gli aiuti alla densificazione sono l'ossido di ittrio più l'ossido di alluminio. La densificazione avviene sopra i 2100°C mediante una reazione in fase liquida e dà luogo ad una seconda fase vetrosa. Le proprietà meccaniche sono generalmente superiori all'SSIC, ma le proprietà alle alte temperature e la resistenza alla corrosione non sono altrettanto buone.

Carburo di silicio pressato a caldo (HPSIC). Come materia prima di partenza viene utilizzata la polvere di carburo di silicio. Gli ausiliari di densificazione sono generalmente boro più carbonio oppure ossido di ittrio più ossido di alluminio. La densificazione avviene mediante l'applicazione simultanea di pressione meccanica e temperatura all'interno di una cavità dello stampo in grafite. Le forme sono semplici piatti. È possibile utilizzare piccole quantità di ausiliari di sinterizzazione. Le proprietà meccaniche dei materiali pressati a caldo vengono utilizzate come riferimento rispetto al quale confrontare altri processi. Le proprietà elettriche possono essere alterate da cambiamenti negli ausili di densificazione.

Carburo di silicio CVD (CVDSIC). Questo materiale è formato da un processo di deposizione chimica in fase vapore (CVD) che prevede la reazione: CH3SiCl3 -> SiC + 3HCl. La reazione viene condotta in atmosfera di H2 con il SiC depositato su un substrato di grafite. Il processo si traduce in un materiale di altissima purezza; tuttavia è possibile realizzare solo piastre semplici. Il processo è molto costoso a causa dei tempi di reazione lenti.

Carburo di silicio composito in fase vapore chimico (CVCSiC). Questo processo inizia con un precursore di grafite proprietario che viene lavorato in forme quasi nette allo stato di grafite. Il processo di conversione sottopone la parte di grafite a una reazione allo stato solido di vapore in situ per produrre un SiC policristallino e stechiometricamente corretto. Questo processo strettamente controllato consente di produrre progetti complicati in una parte SiC completamente convertita che presenta caratteristiche di tolleranza ristretta ed elevata purezza. Il processo di conversione accorcia i normali tempi di produzione e riduce i costi rispetto ad altri metodi.* Fonte (eccetto dove diversamente indicato): Ceradyne Inc., Costa Mesa, California.


Orario di pubblicazione: 16 giugno 2018
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