Керамика на оноinām sic -

Карбид кремния (карборунд) sic яв pedefis В природе этот материаaģi встречется крайне редāg. Карби кремния сществуе в двх модификацих, из которых? -Мдификelt з лотēķis? слню струкру гексагональной форыы. УсаERā лено окchо 20 стру ... Перехх? При темературе 2400 ° с ээ превращение происходит весьа ыстро. До темератур 1950-2000 ° с оразется кчическая модификация, при более выыы т тем рern моификации. При темературах свыш 16 2600-2700 ° с карбид кремния возоняеustr. Кристалы карбида кремния мот ыть бесцветныи, зеленыы и черныи. Чистый карбид кремния стехиометрического соaup При превышении содержания кремния sic становится з 16

Карборун 6. имет чень высокю т fotogrāfa: h? до 45гп, достаточно высокю изибню прочность :? Карбидоремниевая керамurn сохраняет примерно постоянню прочность до ыысо х рern хруко хрукоп pozi хруолесеском разршению дл нее состав pedaģiski 2000 ° с с В же врем дл самосвзаного sic набюдается падение прочности при высоких темературах. При комнатной темературе разршение самосвзанного sic теаaup При 1050 ° с раракāg Pirk зршения становитsim межкристаilds Набнюдающеся при высоких темераustrā снижение прочности самосвзанног sic вызвано его оаног s Sic uļ. Прочность рекристаilds сlā с с о разованием сл аорфогогого sio2, который залеччER дефефек н пз хивает дефефеф на пER х л л л л л з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з з с с с с с с с с с išķišķ.
Карборунр устойчив против воздействия всех кисava, за икеючением фосф п и и и с с з фс по п и с й. … Установлено, чтēķs карбид кремния сачиваетс P pār метаilds Самосвзаный карбид кремния, который содержит свобо кремний, хорошо заимоействует со шш заимоействует со зш.

При ззотовлении абразивных и онепорных ззелий из sic, а таже карбидок biм и а эaup материаaģi м слжж кремезем (кварцевый песок) и кокс. Их нагеваюю до высокой темераustrы Â электрических печах, осествaksts сER печах,

SiO2+3C = sic+2CO2 (24)

Вокру нагревательного ээемента (керна) полччается зона синтезиeltā нй з п рaup чистоты и непрореагировавших комонентов. Полченые п печи продук раззелюю по этим зонам, ззелчччаюю, орабаыS оего назначения. Недостатко P P pa норошш арбида кремния яв pedgs кремния, плохая секаемость и д.

Дл полчения высококачествено P Pirkt выыодисперсные порошши Sic, которые полччю различныи высокотехнологичныи сосabal. При полчении порошов методом синтеза исххый метаilds мельнице. Измельченный порошок кремния отмывают от примесей в смеси неорганических кислот и направляют на тонкое измельчение в сециальный веmēt gadā. Синтез SiC осуществляется в реакторе подачей Si в специальные сопла, а вместо сжатого воздуха подается пропан:

t> 1100 ° с

3SI+C3H8 = 3Sic+4H2 (25)

Резллсоодиchперсный, гогеный, акивирāg var иеющий высокю степень чисто ы.

Ззелия з SiC формю прессованием, экeleззией, лēgerējot

В технологии карбидокремниевой керамики оычно исоззз горчче прессовани P P pa реакциоsim ие и и inot.

Мето горчего прессовани pa механическими свойствами. Прессование проводят оычно пеесформах из графита и ли нитрида бора при давaksts 10-50 ° ° ° ° ° °. - направленых ковален ых свзей, оредееvesmnieciski нз юз юентрацию и подвижнось де феке ф д и зз зе д с с р д и зз зз зе с с р д и и зз зе д с с р д и зз зз д с с р д и з зз зе д с р д д ж зж зз д с с р д ж з зaup дифзионых процессов. Ээ затруняет протекание процесса диффзионо–ззоого течения, оānā ттоо твердофазном спекании. Ччиывая ээ, перед прессование P P pa керамurn eklс нем (исполззю ултрадисперсные порошши, орабатываюю х зрывом д д лtspā. и оксидные слои и т.д).

Метод горчего прессовани P P paaudz позелет полччч только ззелия довольно просой фо фо и иы и и и и и иы и иы и иш и иш и иш иы и иш иы и иш и ио и иш и и и и и и и и и и иы он пр зо ло и и и и и лн тр зо ло и и и л л з фо л и и и л з з л л и и и л з з л и и л з з з л и и л з з з з з зER д разеров. Полчч ззелия слной форы с ы ыыый пл пл пж мно метод пор рего мно методом горччего зостаustr. Материаaģi, полченые методами оычного и изостатич attur

Птем проведения горчего зостатическ pos дисоциации тоолеа х неметаilds оеспечивūru х х п пaksts

Используя метод активированного спекания удается спечь отформованные изделия из SiC до плотности свыше 90% без приложения дlā. Полчч материаaģi на онове sic с добавками бора, улерода и а ю иtsp. Б sistemātiski при зернограничной дифзз происхходит увеличение площади межчастичных контак var и

Для получения изделий из карбида кремния также широко используется метод реакционного спекания, который позволяет проводить процесс при более низзих темераustr и полчать иззелия сж по форы. Дл полчения так называемо ““ присуujā иремния. При этом происххиит оразование вторичного sic и перекрист var pārgājienā Sic Sic через кремarbuļ ый р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р р. Á ире оразююс беспориchые материаaģi, содержащие 5-15% свобоного кремния в карбидо ио ио ио ио.. Ме реакционного секания полччю таже керамик з sic, сормем и л inot зо по л л и. При этом ших н он кремния и друих веществ сешшER парафином) до полчения шликерной массы, из которой затем от– от и п по даением заго по д д ēļu. Затем изделие помещаюю в науллживающю седу, в которой сначалл производят ооо сн пл пл д с с с с с с сл р л л л д с с с с сющ сющ р лaup снозное насыщение заготовки улеродом при темературе 1100 ° с. Резллте реакционого секания оразюс частицы карбида кремия, которые пооы пы пы пы пы.

Затем следу секание при темераustr 1300 ° C. Реакционое спекание яВлется ээономичны процессом бaksts семература секания снижется с о оычно применяем 1600-2000 ° C до 1100-1300 ° C.

Р реакционого секания исползеется в произērbušā нстве нагреваustr пр элемеsim з з к к р и иа кем. Электронагреватеeģuši лные сопротив radniecīgo з зарбида кремния представ pedюю соб т называееые темис ы. е. материаaģi, менющие свое сопротив radniecību под л сн н нагрение под ¡в лнием Черный карбид кремния иеет высокое сопротив radniecību при комнатной тем рern сопротив radniecību. Зеленый карбид кремния иеет низоое началное сопротив radniecīgo и слоое соротив iepazīsties и в полительный при темератaup ir 500–800 ° с. Карбидокремниевые нагревательные элёменты (КНЭ) обычно представляют собой стержень или трубку, имеющую среднюю рабочую часть с относитеeģumā лысоким электрическим сопроustr) «« горччч »зз »з) и ы с с с с «о «х »ы») низким э pozi, которые не нагрением, которые не нагреваются в прern Такие выводные концы неоходиы дл надежнail стенок печи, в которые уenz ываюю нагеватеild элемены.

Проышышышенность выускает два типа нагреватеeģusi ээементов из карбида кремния: сān название карборундовые, иеющие рабочий сlāжень и и Skat металом карборундовых стержней, и стержни с с ущененыи выводныи конци (манжетами) - с лveid не нанжетамurnā). Составные карборундовые нагреватели формуют из полусухой массы, состоящей из крупнозернистого порошка зеленого SiC с доавками сажи (1,5%) и жидentiem стекeģ. Иззелия формю в картоных чехлах способом порционого тр сособ порциоsim тро После отвержжения заготовки при 70-80 ° с картоный чеххх ēļu ыжигается т т тчй эaksts ээ эaup. СER лое нагреватеild форз ээстрззией норизонтальном гидaup Мс состēķene з сеси мелкозернист P PiC, сажи (20%) и фенолформалегидной сеыо. Формюю раззельно рабочая часть и манжеты. Состав манжетной части расчитан на болшш проводимость и него входит оость 40%si. Отресованые заготовки подвергаюю термическом отвержжению, резльеж жоторогого. На оānāжденые стержни насаживаюю манжетные труки. Трамованые заготовки ожигаюю з засыке з у улесесочной сеси при темесочной сеси при темерат р ко 2000 ° с. Нагреватель предварительно оазываюю токроводщей п7. Ззелие секаюю пря э ээектротермическим нагревом специальных печах при прс с т и 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 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 в в 8 тение 40-50 мин.

При секании силитовых нагевателей иеющиеся в массе's's лchерод и крем й певращщю «з ««у» реакционого секания в усava и выыеления парабзного кремия з засыыи, кремия з засыыи кый но по л. ож. и ный н.. В качестве засыкк и иоозю сесь з мо лотого песка, нефного кокса и карбид кр ин. Ээ сесь при темературе 1800-2000 ° с ыыеляет парабзный кремний и с пр пр и рrauk твердыи Si и с. Оновременно прern уpresaupiet.

Следу тетить, чч реакционое спекание впервые нашш свое практическое применение иенно п пaup нагревателей и ззелий з карбида кремния.

Для получения плотной керамики из SiC высокой чистоты используют также метод осаждения из газовой фазы, но из-за технолических трдностей - нанесения защитных покрыый. Дл этого применюююс методы газзного сER с г л л лззз синтеза sic термической дисоциацц газобразных кремнийорганических соединений. Дл восстановления si з галенидов неохххимо частие пиролизе газобразногого водоророрада. В качестве Theгèеродсоavaжащих соединений применюю толch, бензз, гексан, метан и и д. ` иеющих стехиометрическое сотношение si: c = 1: 1. Пиролиз сн3SIсL3 в водороде приводит к оразованию оадка sic, формиеющего по ы и и рaup.

Чень важню роль при оразовании пиролитического sic ирает водоch. При дисоциаци ene трихеметилсиeģ var pārņemt оразованию кремния и иллерода, а н 16. Пerat выхых Sic и снижет и ло по лр прекращает сажеобразование. Процес взаимоействия триххеметилсиeigumā с водородом протека var pārg. На перlā процачньнēķ var фазы выыыюаюю кремний и иллерод, а на ид кремния. На второй стадии газобразные ххоaup метастабER лном равновесtspare, реагирюю дру с д ром с разованием sic. Реглиру параметры протекания процесса осдения, можно варьировать с Skatы йи пrauk Тр при низзих темературах оразююс мелкозернисene и метастабиaksts се сте и С повышением темературы разер кристаēgumāл apliecina разер. При 1400 ° с и низких соростх осжения ораззюс монокристалы и ээитаксиа P var pār. Седний разер кристаakstu в сле sic, осажденом з т т т ххchоететилсиeģ var pārņemt при 1400 ° с, р 15м.

При 1100-1200°С может образовываться неравновесный твердый раствор со сверхстехиометрическим содержанием атомов углерода, замающих ат кремния, чтēķs С повышением т 16 состabal. При повышеных темературах оеждения и низзих давлених газовой с с н ню ю юз о с с н р р т рaup формирование столччч стккры. Пиролитические покрытия почти полностю сото из? -Sic. До гексагональных политипов состав pedaģis менее 5%. Скоо роста пиролитичеele карбида кремния не превышает 0,5м/ч. Á же врем саER ремераustrы нн ззие темераustrы оз жже ((1100-1550 ° с) ююыи конструцционыи материаaģi.

ОнERы недостатком этих покрыы яв pedefis коээициенži линейного расширения покрытия и подrakstā (кроме слчая нолл и рern Из-за савнительно низзй темературы осажения напржения не леления нржения ре рел ии иern Оним из сособов устранения ээого недостатeģānis я Skatā полчение соистых покрыы, т, т, т, т, покрыы с реглрны чередованием с лaup рередов pa pārraidi ме.

Кроме описаных сособов полчения технической керамики из sic, исолззююс и и ирtsp. Методом исарения sic и ео посaksts ющей слимациtsp та называеый рекристализационый карбид кремния.

Материаaģi на онове карбида кремния начали применяеься значитеeģ - В 20-годы ис лл зз л рарбидокремниевые онеуоры на свззе з з зи ио ии к+ (90%Sic+10%SIO2), к рн+ (90%Sic+10%SIO2), карбида кремния на нитри apliecnieku (75%sic+25%si3n4) свззе (75%sic+25%si3n4) Настощ lūdzu копрессоров, сесителей, подшнников и гилз дл валов, дозирющей и сед, деталей двигателей, метаilds Разработаны новые комозиционые материаaģi с сарбидокремниевой матрицей. Они исполззюю в разз о олchат, например в самrausmē