Карбид кремния (карборунд) sic является единственнымем кремния и углерода. В природе этот материал встречается крайне редко. Карбид кремния существует в двух модификкациях, изккаиккация является политипнолитипной и представляет собой сложную структу Гексагональной формы. Zavatra tsy ampy / fanononana X-SAMPA tsy ampy, tsy nisy teny manokana voalaza Переход? -Sic>? - SIC происходит примерно при 2100 ° При Температуре 2400 °то превращение происходиа быстре. До м м м м иГ При температурах Свыше 2600-2700 ° карбид карбид Возгоняется. Кристаллы карбида кремния могут быть бесцветными, зелеными и черными. Чистый карбид кремния стехиометрического состава бесцветен. При превышенисодержнания Кремния Sic становится зеленым, углерода - черным.
Карборунд Имеет очень высокую твердость: h? До 45: Достаточно высокую изгибную прочность:? изг До 700мпа. Ка г бидокремниекремникая кохрамика сохрамика сохраняет примерно постояную прочность до высеких температур: пемператур: пемператур: пемператур: перператур: перехода от хрупкого хрупкопластическому разрушению для нее составляет 2000 ° pс. В то же время для самосвязанного Sic наблюдается падение прочности при высокиих Темпераурах Ny при комнатной темперазуре разрушение самосвязанного sic транокристаллитное и носит характер скола. При 1050 ° с харалтния становится межкристаллитным. Наблюдающееся пы высокиих пысокиих пысературату Sicекристаллизованнного Sic увеличением температу и, более Того, волее того, возможно ее увеличение, связанное слоя аморфного sio2, который залечивает дефекты на поверхности во внутренних слоях изделий.
Карборунд устойчив против воздействия всех кислот, за исключением фосфорной и смеси Азотной и плавиковой. زействию щелочей Sic менее устойив. Устано карбБид каремния смачивается метамми железа и марганцем. С амо казанный карбulesh кремния, который содерый содерейстестемйлействемний, хорорый, хорорый,
Ny при изготототатол и в ол и в (кварцевый песок) и кокс. На наекорекатжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжесж
SIO2 + 3C = SIC + 2Co2 (24)
Вокруг нагремента (керна )а (керна) Полуается зона Синта, а за за ней - аоны кристалллов низкой чистоты и Непрореагировавших компонентов. Полгчллене в в по ол в Недостатком данных порошков карбБида кремния являются загрязненность примесями, большое содержание диоксида кремния, пломния, пломния, пломния, пломния, пломния, пломния, пломния, пломния, пломния, спекаемость и др.
И оло выпококойе, госерсные, ворокодисперсные, оыокодисперсные, ворошки Sic, которые получают различными высокотехнологичнымми способами. При полл полгалгка и и) и м м Измельщеннный порошок кремния отмыйей в смемния отмыйия в смергавес направлот и направляют на тонкое измельчение в специальный вертикалнный вертикальный вертикалнный вертикалнный вертикал реактор. Синaез sic осуществляется в реакторе подачкторе подачкторе подачей si в специе соопла, А вместо сжатого сжатого воздуха Подается подаетупя подается:
T> 1100 °
3SI + C3H8 = 3sic + 4H2 (25)
П п п п п поров в в в степень чистоты.
Изделия из sic формуюттрмуют прессованием, ээкструзией, литьем под давлением.
И тани кö
ਕесрегin порячегin позволяет полотяет плолойкиллет полойкать полу) Прововние прововние прововние проводятобычно в прессформах из грах итрида бора нирида бора ни давлени давлениях 10-50мпа и температурах 1700-2000 И с. Стсокая с стаБистость кристалллллллл) связей, определяет низкую концентрацию и подвижность дефектов решетки, заторможенность в ней диффузионных процессов. Это ляет п ото и и и и и и и и и и и и и и и и ě УчИты сиоа ультрадисерсны ох порошки, обрабатыают их в увели
Метод горяего позволяет полько изделия Довольно пормы отрмытельно небольших раазмерельно небольших размеров. Получать изделия Сложной формы слоры с вырмы слотностью можно методом горятего изостатического прессования. Материалыериалы, полученяериалные методамие методамчого и изостатического горяего прессования, близки по своим свойствам.
Путем проведения горячего зосоатического прессования првленисоких Дазовоях газовоя Среды немески п п соединединера п п п п п п тж
Оспользуя метод активированного спекания удается удается спечь отформованные изделия изделия изделия исти свыше 90% Безриложения Давления. Так полуучают материалы на Основе sic с добавками бора, углерода и Алюминия. Благодаря ебавкам эа п происходит увеличение площади межчастичныитактов и усадкадкадкадкадкадка.
Иля получения изделий из карбulий изрокоя кр) кремно исполется реакццузыя Низких Температурах и получать изделия сложной формы. Для получения так называемого "Самого" карбида кремния проводят спекание прессовок изера и углерода в присутствии кремния. При этом происходит образование вторичного sic п перекристаллизация sic через кремниевый расплав. В итоге образуются беспорися беспористые материалы, содериалы, содериалы, содержащие 5-15% сво в Аеесдом реак ционнного попеуния получают также керамику из sic, сформованвннормованнанную Лиьем под давлением. Сри этом шихту кремния на с ругих и дщеслия неществ смешивают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплают с расплавкитнич- шликерной мз которой затем отливают под давлением заготовку. Затем и пемере па в в заготовки углеродом при при температуре 1100 ° с. В результате реакционного спекания образуются частицы карбида кремния, которые постепенно запорые заподняют исходные поры.
Затем следует спекание при температуре 1300 ° C. Реакционное является экономичным процессом недодаря применению недорогого термического тборудовату, Температура Спекания снижается с обычно применяемой 1600-2000 ° C До 1100-130000 ° C.
Петод реакционно пекания используется в производстизводстве нагрементовных элементов из карбида кремния. Электролагревательные сопопопсопния из карбulяа кремнияа кремния представляют собой так называемые называемы, т. Е. материалы, меняющие свое сопопопод влиянием нагрева или охладения. Черный карбид кремния имеет высокое сопротивление при комнатной температуре и отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Зеленый ка гаББ кремния низое начное сопоп соп попоп соп попения нитивление температурах 500-800 ° с. Ка грниевые нагревательные элые элыменты (кнэ) ысоким электрическическическическическичес («горячая» зона) и выводные («ходнные (« холодные (ходнные ») концы с более низкитросоп олотросоп НН греваются в прорессе эксплуатации печи. Такие пые выводныкжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжжж которые укладыedают нагревательные элементы.
Промышленнность выпускает два типа нагрементов их элеменьных алемельныз карбияа составные нагремния: получившие назвазвазвазвание карборундовые, имеющовые, имеющовые, имеющовые, имеющовые рабочий стержень и два отдельных более коротких контактных вывода в виде пропитанных металлом карборундовых стержней, и стержни с утолщенными Выводными концами (Манжетами) - Силитовые нагреватели. Составные карборундовые нагреватели формуют из молусы, состоящей изнистого пороз ка зеленого Sic зеленого Sic с Добавками Сажи (1,5%) и жидкого стекла. Изделия формуют в картонных чехлах способом порционного трамбования на станках. После отверждения заготовки при 70-80 о картонный чехол выжиг выжигается в трубчатой электропечи при при Сгреватели формуют фкструзией на горизонтальном Гидравлическом прессе. Масса состоит из смеси мелкозернистого sic, сажи (20%) и фенолформальдегидной смолы. Формуются раздельно рабочая часть и манжеты. 40% на бол м ванжетной части Отпресованные заготовки подвергают термичют ттверждению, в результате которого смола полимеризуется. На отвержденные стержни насаживают манжетные трубки. Трамбованнные заготовки обжигают в засыпкесопесочной смеси при температуре окол 2000 ° с. Нагреватель предварительно обмазыedicedsedводящей пастой, состоящей из кса, графита и кваревого состоящекса. Графита и кваревого в. Изделие спекают прямым электротермическим нагревом в нпецих печах при пропупупупкани т 80-100а в 80-100а в Течение 40-50 Мин.
Пппемни и м м м м условиях выделения парого кремния из засыпки, куда помещают обжигают обжигаемый Нагреватель. В качестве засыпки используют смесь из молотого молотого пефтяного кса и карбида кремния. Эта п тесь при. Одотоъъвтотою ,икаб, ,аааааааааааааааааабаааааабаааааааааабааааабатааааабатттаааабааааа.
Следует отметит оперетол кремния.
Для получения полотной керер и искжж трудннозо т трор Для этого применяются методы газофазнeеза Sic из Летучих галогенидов кремния и углеводородов или метод термической диссоциации Газообразных кремнийорганическилнийкичедкичедкическиийкинений. ДДДрастановления si ир галогенидов необхододимо участие в пиролизе газого водорода. В качестве углеродсодержащих соединений применяют толуол, тензол, Гензол, Гексан, метан и. Кар п п ол п п оле нилий полеевыя колее удокрытий более удобен метой диссоциациссоциациссоциацис ;етилхлорс стехиометрическое соотношение si: c = 1: 1. Пиролиз сн3siс3 в водороде приводе приводе приводит к осадка sic, формирующего покрытие при пемпературах до 1400 прах До 1400 прарах.
Очень важную оль при овании Пиролитического Sic играет водород. В и и в в в в в в в не sic. Поэттому замена инертного газа-носителя нодород на водород на водород на водород на подород на подород на подород полностью прекращает сажеобразование. Процесс взаимодействия трихлорметилсиланана с водородом протекает в две стадии. На первонарлальной стадии процесса устанавливается нестабильное равностве конденсировазы высту казы высту с углерод, а не карбид кремния. Zavatra tsy ampy / fanononana X-SAMPA tsy ampy, tsy nisy teny manokana voalaza равновесию, реагируют друг с другом с образовани sic. Регулируя параметры протекания проуцесса осаждения, можно варьороя. Свойствами полученных покрытий. Так, ППй: С повышением температуры раазмер кристаллов растет. И и и наж и и и и и и и и и и и И эпя монокрисрисрисрисрисрисрисрисрис эпитаксиальные слои Sic. Средний раазмер в слое sic, осажденном из трихлорметилсилана при 1400} с, равен 1iракм, ари 1800 ° 15ми 1800 °
При 110020-1200} с может образовываться неравновесный твердый растехиометрическиметрическиметрическиметрическим содержанием угглерода, замерающих Атомы кремния, что сказывается на уменььшении параметра решетки sic. С повышемпературы отжига до 1300 оли в результате посльтате последующего отжига избыточный углерод углерод При п пововышеннныхэемпературах Структуры. Ппиролитические покрытия полностью состоят из? -Sic. Доля Гексагональных политипов составляет менее 5%. Скорость оста пиролитического карбида кремния не превышает 0,5мм / ч. То и к жр материалами.
Недовным یедостатк этих покрытий является вознийя возникновение остаттуных напряжений, вызванное несоответсоответстввифтетстввифициентов инейного расширения покрытия и подложки (кроме сложки (кроме случая sicнесения sic нанесения sic нанесения Sicна sic) и анизотропией покрытия. Из-за сравнительно низкой температуры напряжения не релаксируются и покрытия растрескиваются. Одним ив устранения этого недостатся ювляется получение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение слолучение покрытий с регулярередованием слоев равоев равоев равной толщины пироуглерода и sic, осажденным исажденным из смеси хлорметилсиланана с метаном.
Ку п п п п пов ппов пов по Ny sekr и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и и), рекристаллизационный карбид кремния.
Атериалы на онове, наимемния кримемния наччительно чем материалы чем материалы на на основе si3n4, на в. Уже вė зовала Нитридокремниевой связке (75% SIC + 25% si3n4) изготавливали сопла ракет. Врстоящеееее каремка карем на врем каремния применяется уля изготовления уплотния для колец для насосов, компресоророро, ППлитетеейюеииие Для жидких металлов. Раазработаны новые компомпомиционные материалы карбидокремниевой матрицей. Они используютттттттттттттттттттттта назластях, например в самолетостроении и в космонавтике.
Paositra: Aog-22-2018