일반적인설명반응접합된 SiC
반응 결합형 SiC는 우수한 기계적 특성과 산화 저항성을 지니고 있으며, 가격 또한 비교적 저렴합니다. 이러한 장점 덕분에 현대 사회에서 다양한 산업 분야에서 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다.
SiC는 매우 강한 공유 결합을 가지고 있습니다. 소결 과정에서 확산 속도가 매우 느립니다. 또한, 입자 표면에는 확산 방지막 역할을 하는 얇은 산화막이 형성되는 경우가 많습니다. 순수 SiC는 소결 첨가제 없이는 소결 및 치밀한 구조를 얻기가 어렵습니다. 고온 가압 소결 공정을 사용하더라도 적절한 첨가제를 선택해야 합니다. 이론 밀도에 가까운 공학적 밀도를 갖는 재료를 얻으려면 1950℃에서 2200℃에 이르는 매우 높은 온도가 필요하며, 이 온도 범위에서는 형상과 크기에 제약이 따릅니다. SiC 복합재료는 증착법으로 제조할 수 있지만, 저밀도 또는 박막 재료 제조에만 적합하며, 긴 대기 시간으로 인해 생산 비용이 증가합니다.
반응 결합형 SiC는 1950년대에 포퍼(Popper)에 의해 발명되었습니다. 기본 원리는 다음과 같습니다.
모세관력에 의해 반응성을 지닌 액체 실리콘 또는 실리콘 합금이 탄소를 함유한 다공성 세라믹 내부로 침투하여 반응을 통해 탄소실리콘을 형성합니다. 새로 형성된 탄화규소는 기존의 탄화규소 입자와 현장에서 결합하고, 충전재의 잔류 기공은 함침제로 채워져 치밀화 공정이 완료됩니다.
탄화규소 세라믹의 다른 공정과 비교했을 때, 소결 공정은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
낮은 처리 온도, 짧은 처리 시간, 특수하거나 고가의 장비가 필요하지 않음;
수축이나 크기 변화가 없는 반응 접합 부품;
다양한 성형 방법(압출, 사출, 프레스 및 주입).
성형 방법에는 여러 가지가 있습니다. 소결 공정에서는 가압 없이도 대형 및 복잡한 형태의 제품을 생산할 수 있습니다. 탄화규소의 반응 결합 기술은 반세기 동안 연구되어 왔으며, 그 독특한 장점 덕분에 다양한 산업 분야에서 주목받는 기술이 되었습니다.
게시 시간: 2018년 5월 4일