Материал таануунун кеңири тармагында кремний карбид керамикасы жогорку катуулук, жогорку күч, жакшы термикалык туруктуулук жана химиялык туруктуулук сыяктуу мыкты касиеттеринен улам көптөгөн жогорку технологиялык тармактардын "суйуктуусу" болуп калды. Аэрокосмостук өнөр жайдан жарым өткөргүч өндүрүшүнө, жаңы энергетикалык унаалардан өнөр жай техникасына чейин кремний карбид керамикалары алмаштырылгыс ролду ойнойт. Кремний карбид керамикасын даярдоо процессинде агломерациялоо ыкмасы анын касиеттерин жана колдонуу диапазонун аныктоочу негизги фактор болуп саналат. Бүгүн биз кремний карбидин агломерациялоо процессин изилдеп, реакция агломерациясынын уникалдуу артыкчылыктарын изилдөөгө көңүл бурабыз.кремний карбид керамика.
Кремний карбиди үчүн жалпы агломерациялоо ыкмалары
Кремний карбиди үчүн агломерациялоонун ар кандай ыкмалары бар, алардын ар бири өзүнүн уникалдуу принциптерине жана өзгөчөлүктөрүнө ээ.
1. Ысык басуу агломерациялоо: Бул агломерациялоо ыкмасы бир калыпка кремний карбид порошок жайгаштыруу, ысытуу учурунда белгилүү бир басым колдонуу, калыптандыруу жана агломерациялоо жараяндарды бир эле учурда аяктоо үчүн камтыйт. Ыстык басуу агломерациялоо салыштырмалуу төмөн температурада жана кыска убакыттын ичинде, майда бүртүкчөлөрү жана жакшы механикалык касиеттери менен тыгыз кремний карбид керамикасын ала алат. Бирок, ысык басуу агломерациялоочу жабдуулар татаал, калыптын баасы жогору, өндүрүш процессинин талаптары катуу жана жөнөкөй формадагы бөлүктөр гана даярдалышы мүмкүн, натыйжада өндүрүштүн натыйжалуулугу төмөн, бул кандайдыр бир деңгээлде анын масштабдуу колдонулушун чектейт.
2. Атмосфералык басым агломерациялоо: Атмосфералык басым агломерациялоо - бул кремний карбидин 2000-2150 ℃ га чейин ысытуу аркылуу, атмосфералык басымда жана инерттүү атмосфера шарттарында, тиешелүү агломерациялоочу каражаттарды кошуу менен тыгыздалуу процесси. Ал эки процесске бөлүнөт: катуу абалдагы агломерация жана суюк фазалык агломерация. Катуу фаза агломерациялоо кремний карбидинин жогорку тыгыздыгын, кристаллдардын ортосунда айнек фазасы жок жана эң сонун жогорку температурадагы механикалык касиеттерге жете алат; Суюк фаза агломерациялоонун артыкчылыктары агломерациялоонун төмөнкү температурасынын, дан өлчөмүнүн кичирээк болушунун, ошондой эле материалдын ийилүүсүнүн жана сынууга катуулугунун жакшыртылган. Атмосфералык басым агломерациялоодо продукциянын формасы жана өлчөмү боюнча эч кандай чектөөлөр жок, өндүрүштүк чыгымдардын аздыгы жана эң сонун комплекстүү материалдык касиеттери бар, бирок агломерация температурасы жогору жана энергия керектөө жогору.
3. Реакция агломерациялоо: Реакциялык агломерацияланган кремний карбиди биринчи жолу 1950-жылдары П.Поппер тарабынан сунушталган. Бул процесс көмүртек булагы менен кремний карбид порошокту аралаштырып, жашыл денени инжектордук формада, кургак прессте же муздак изостатикалык пресстөө сыяктуу ыкмалар менен даярдоону камтыйт. Андан кийин, дайындама вакуум же инерттүү атмосферада 1500 ℃ жогору ысытылат, ошол учурда катуу кремний суюк кремнийге эрип кетет, ал капиллярдык аракет аркылуу тешикчелерди камтыган бланкага кирип кетет. Суюк кремний же кремний буусу жашыл денеде C менен химиялык реакцияга кирет жана жеринде пайда болгон β – SiC жашыл денедеги баштапкы SiC бөлүкчөлөрү менен биригип реакция агломерацияланган кремний карбиди керамикалык материалдарды түзөт.
Реакция агломерациялоонун артыкчылыктары кремний карбид керамика
башка агломерациялоо ыкмалары менен салыштырганда, реакция агломерацияланган кремний карбид керамика көптөгөн маанилүү артыкчылыктарга ээ:
1. Төмөн агломерация температурасы жана контролдонуучу наркы: реакция агломерациялоо температурасы, адатта, атмосфералык агломерациялоо температурасынан төмөн, бул энергия керектөөнү жана агломерациялоочу жабдуулар үчүн жогорку температуранын иштөө талаптарын бир топ кыскартат. Төмөнкү агломерация температурасы жабдууларды тейлөөгө кеткен чыгымдарды жана өндүрүш процессинде энергияны керектөөнү азайтып, өндүрүштүк чыгымдарды натыйжалуу азайтат. Бул реакция агломерацияланган кремний карбид керамикасын масштабдуу өндүрүштө олуттуу экономикалык артыкчылыктарга ээ кылат.
2. Татаал структуралар үчүн жарактуу таза өлчөмүнө жакын калыптандыруу: реакция агломерациялоо процессинде материалдын көлөмү азайбайт. Бул өзгөчөлүк аны ири өлчөмдөгү, татаал формадагы структуралык компоненттерди даярдоо үчүн өзгөчө ылайыктуу кылат. Бул так механикалык компоненттери же ири өнөр жай жабдуулары компоненттери болобу, реакция агломерацияланган кремний карбид керамика так дизайн талаптарына жооп бере алат, кийинки кайра иштетүү кадамдарды кыскартуу, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатуу, ошондой эле кайра иштетүү менен шартталган материалдык жоготууларды жана чыгымдардын өсүшүн азайтат.
3. материалдык тыгыздыгы жогорку даражасы: акылга сыярлык реакция шарттарын көзөмөлдөө менен, реакция агломерациялоо кремний карбид керамика тыгыздыгы жогорку даражасына жетишүүгө болот. Жыш структурасы материалга эң сонун механикалык касиеттерди берет, мисалы, жогорку ийилүүчү күч жана кысуу күчү, бул олуттуу тышкы күчтөрдүн астында структуралык бүтүндүгүн сактоого мүмкүндүк берет. Ошол эле учурда, тыгыз структурасы, ошондой эле катаал иш чөйрөлөрүндө туруктуу иштөөгө жана анын кызмат мөөнөтүн узартууга мүмкүндүк берет, материалдын эскирүү жана коррозияга туруктуулугун жогорулатат.
4. Жакшы химиялык туруктуулук: Reaction агломерленген кремний карбид керамика күчтүү кислоталар жана эриген металлдар үчүн мыкты каршылык бар. Химия жана металлургия сыяктуу тармактарда жабдуулар көп учурда ар кандай дат басуучу каражаттар менен байланышта болушу керек. Reaction агломерленген кремний карбид керамика натыйжалуу бул медиа эрозиясына туруштук бере алат, жабдуулардын нормалдуу иштешин камсыз кылуу, техникалык тейлөө жана алмаштыруу чыгымдарды азайтуу, ошондой эле өндүрүштүн үзгүлтүксүздүгүн жана туруктуулугун жакшыртуу.
Ар кандай тармактарда кеңири колдонулат
Бул артыкчылыктары менен, реакция агломерацияланган кремний карбид керамика көп тармактарда көп колдонулат. Жогорку температурадагы меш жабдуулары жаатында, ал жогорку температура чөйрөсүнө туруштук бере алат жана мештердин натыйжалуу иштешин камсыз кылат; Жылуулук алмаштыргычтарда алардын эң сонун жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана коррозияга туруктуулугу аларды идеалдуу материал тандоосу кылат; Курчап турган чөйрөнү коргоо жабдууларында, мисалы, күкүрттү жок кылуучу саптамалар, ал дат басуучу каражаттардын эрозиясына туруштук бере алат жана жабдуулардын узак мөөнөттүү туруктуу иштешин камсыздай алат. Мындан тышкары, реакция агломерацияланган кремний карбид керамика, ошондой эле, мисалы, фотоэлектр жана аэрокосмос сыяктуу жогорку аягы талааларында маанилүү ролду ойнойт.
Реакция агломерацияланган кремний карбид керамикалык кремний карбидинин керамикалык үй-бүлөсүндө уникалдуу артыкчылыктары менен маанилүү орунду ээлейт. Технологиянын тынымсыз өнүгүшү жана процесстердин үзгүлтүксүз оптималдашуусу менен реакция агломерацияланган кремний карбид керамикасы ар кандай тармактарды өнүктүрүү үчүн күчтүү материалдык колдоо көрсөтүү менен, дагы көп тармактарда өзүнүн мыкты көрсөткүчтөрүн көрсөтөт деп ишенишет.
Посттун убактысы: 13-июнь-2025