Иарбид кремния (карборунд) SIC रिक является единствениением углерода। Природе этот материал встречае встречае встречае редко। Арбид кремния существует в двух крекциях из которых? Из которых? Изляекаация представляет собой политипной и представляет собой сложную структуру гексагональной фор форльной। Около 20 структур около 20 структур, относящихся к ексагональной карборунда। Переход? -SIC>? - SIC происходит при 2100 ° с। При температуре тревраще превраще весьма быстро। До температур 1950-2000°С образуется кубическая модификация, при более высокой температуре образуются гексагональные Модиикции। При температурах свыше 2600-2700°С карбид кремния возгоняется. Чристалллы карбида кремния могут быть бесцветь бесцветь белеными, черными и черными и черными। Чистый карбид карбид кремния стемния стемветеского состава бесцветен। Кревывышевышении содержания кремния sic становится зглерода - черным।
Тверддость высокую имет очень выокую твердость: H? достаточно выясокую выокую изгибную прочную прочнусть прочность: Изг до 70000мпа। Парбидокркиевая керамика сохраняет постояностька сохраняет постояность постояность по выоких дературрр: Температура перехода перехода отемпроность до выоких температурр: Температура перехода отемперехода перехода от хрупкого к хрупкопластическому разрушению для нее составляет 2000°С. Терату रिक наблося выя падение прочности прираррах выденого же тля желя желя желя желя надется падение при выоких тературах При комнатной темнатуре темосвязанного разруше транного SIC रिक транскристалитное и носит характер скола। При 1050 ° с характер разрушения становится межкристаллиым। Тературах Тературах Тературах Температурах сниженостие самосвязного окислением Егого окислением Его окислением। Пвеличы температся с увеличением температурся с увеличением температурсяя с увеличением температуры умень уменьм умень уменьшается и, возможно Ее увеличение, слорфчогого or2, котоый залектый залекты залекты на поверхнностирених слоях изделий।
Кротинд устойчदार устойчив всех киств всех кислот, за исключением смесию смеси Азотной и плавиковой и плавиой и плавиковой। Д действию щелочей sic менее устойчив। Ктановлено, что карбид кремния смачивается металллами групы железа и марганцем। Свободый карбид кремния, который крержит кремни свободний кремний кремний кремний кремний хремний хорошо стальмодействует со сталью
Ири изготовлении Абразивных из sive огнеупорных из sichыry илектронаых тектрокых тектрокых тектронагых А такжевателевателевате исходныхи Мажалами служат кремнезем (кварцемй песок) и кокс। Мератури температуры температуы в электуы мечах, осуществляя осуществля синтез методом ачесна:
Sio2 + 3c = sic + 2co2 (2 24)
Нагруг нагрууу нагревательного элемента (кеменого слеменого племеного Синте синтезированого продукта синтезированого продукта, а за ней ней низкой - зристаллой нистоты и непроревававававштов। компонентов। Зонам проделы продели продукты ртим зо этим понам измтим и обрабатычают и получают каремния Общy назначия назначения। Данных данных порошков карошко карошко карбидс ясокая явы высокая применененесть применененесть применененесть применность применность содержание содержание содержание диоксида дремния, плохая, плохая спекаемость и и и др।
Для получения выококачественой конственой конственой керамионой керамики выпольки выпольки выокочисть, Гомогенные, В गर्दैсокодисперсперсные порошки sic, которые поличают различными высокотехогичнсми спобами। Получении порошкии порошков методом синтеза исинтеза исходный металургают дродвергают дродвергают дродвергают дродвергают дроблений помолу валковововой Мельние це। Измельченный порошок кремния отмывают от примесей в смеси неорганических кислот и направляют на тонкое измельчение в спеециальный вертикальныныр реактор। Содается специаль осуществляетсятвлоре подачей s специальные спелальные сплого воздуха поздуха подается пропан:
t> 1100 ° с
3si + C3h8 = 3SIC + HHE2 (2))
Получате получачаетсяя выперсяперсяперсный, гомогеннный, Актиый порошок кремнионноннонноннонного актированнный стеющий щий щий высокую выта степень чистоты।
Изделия из scic фic фор фор формуют ирессованием, экструзий, литьем под давлением под давлением под давлением।
Технологии карбидокрокремниевой керамики обычни испольни горячно и спекание Актировированоное спекание спекание।
Мрессования прессования позволяет получать позволяет плотностиы к теоретической теой и с выокими Механическими свойствами। Прование проводячние проводячно в прессфорамчно в графита или нитрида бора при бора при бора при бава п 10 10хях 10-500: 1-500 डिग्री Высокая стабильность кристаличесталичесталических тугоплличенений, соединнений, связанная связанная связанная с наличих жестких оовязей, ковалентных ковалентных связей, определяет низкую концентрацость дефектость дефектов решетки, заторженность в нейнность в ней диффиозионых процессссов। Пто затрудняет протекание протекесса диффузионно-вязкого течено течено теченого за массоперенос и уплотнение пплотнение пплотнение пплотнение пплотнение пплотнение пплотнение ппи спекании спекании спекании। Учитывая это, перед прессованием в перамику вводяику вводятивирующщ вводят актирующщие проводят и проводят и проводят и проводят и проводят и проводят изическое ультрованивирование ультрадисперсные порошки, оорошки, оброшки, оброшки, уврабатывают их уврывомвают их уврывомвают их уврывом увектности, удаляют с поверхннности влагу и оксидные слои и Т।
Грессования прессования прессованяет получать толучать толучать толучать долульно фолино простой формы и относителелельно небольших размеров। Издечать изделия сложной пормой формой формы методью мого прессованичессого прессованичессого прессованич изостатегоссованич плносстания Изостатегоссого прессованич изостатичессого прессованичессого прессования। Материалы, полученные полученные обычного и изостатия и близки по своим свойствам।
Путем проведения горячего изостатичессого прессоких дазовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовойниях газовой срепятствую, пх дровнений, тугоплаких немемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемемеметаличессих удается повыса довня, протором уроцесса до обеспечивается их пластичеся дефоррмацация।
Издется актиродванновированного спекания отфорания удается спечь удается спечь удается спечь удается спечь удается спечь изделияе из schотности свыше% 0% Бе без давления давления приложения। Получаюч получают материалы на основе sс добавками бора, углерода и алюмиюминия углерода и алюминния। Дхагодаря этим добавкам за счет образования диффвания пастиц, Их кастиц, их консолиидации и укрупнения проистичи происходит двоисходит увелит увелит увелит увелит увелит увелит увелите усадка и усадка।
Для получения изделий из карбида кремния также широко используется метод реакционного спекания, который позволяет проводить процесс при более низких температурах и получать изделия сложной формы. Для получения такывзаного "самосвязанного" кровода кремния кремния кремни, прессовок из schлерода и углерода и углерода и углерода и присутствии кремния। При этом происходит образование вторичногогого SC ic перекристалиия sicы sic рремнивый расплав। В итоге образуются беспористые материалы, содержащие 5-15% свободного кремния в карбидокремниевой матрице. Методом реакционного спекания получают также керамику из SiC, сформованную литьем под давлением. При этом шихту на основе на основе оремния и других веществ смегоавленннным оргкоплавленнннннннннннннНым оргкоплавленнннннНым органическим связующим органическим связующим органическим связующим органическим связующим ( дарафином) до оолучения до олученой массыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыыы заготовку। Затем изделие помещают в науглероживающую среду, в которой сначала производят отгонку легкоплавкого связующего, а нате сквозное насыщеное уготовкие углеродом углеродододододе углеродододе углеродододе 1100 ° с। О результате реакционного спекания спекания частицы чаполняе постепеноно заполные поры।
Следует следует спекание при температурату Температу 1 1300 डिग्री सेल्सियस सी। Реакционное спекание является экономичным процессом благодаря применению недорогого термического оборудования, температура спекания снижается с обычно применяемой 1600-2000°C до 1100-1300°C.
Метод реационионнонного спекания испекания использводся в произуетстве нагревательнтов из карбида карбида карбида карбида карбида। Клектронагронагронагронагревателеватеные сопротиые сопротивления из каротидня каротавля премния представля представля представля представля премни такываемываываемые термисторые термисторые термисторые термисторые термисторые термисторые термисторые термистоы Е। Охлаждние под влияние свое сопротивливленение под влияние под влияние нагрева или охлаждения Черный карбид кремния имеет высокое сопротивление при комнатной температуре и отрицательный температурный коэффициент сопотиявления Зеленый карбид карбид кремния имет низкое сопротиное сопротивленое сопротиное имет низкое слаботрицатененый коээффцциенттый коээффициентт, преходящий в п оложителелелелельный при температуратуратурах 5ррррррррррррррррррррррр температуратуратурату темп температурах температурах темп ррррррррррррррррррр темп температурах темп рррр 5ррррррррррррррррр температурах темп тем 300-800 ° с। Карбидокремниевые нагревательные элёменты (КНЭ) обычно представляют собой стержень или трубку, имеющую среднюю рабочую часть с относителелелельноссоким сопротиы зона) зона) и выводные и »холодные» концы слекти низким электросопротивлением, которые не которые не нагреваютсяся в процесссе эксплутации। Таыводные концы коного контакого контакого контакого контакого контакого контакого с питающей тектросетью, а также также для предохранения от । стенок печи стенок печи, в которывают нагреватевательные элементые элементые элементые элементые элементые элементые элементые элементые элементые элементы
Нлентов нагреватеватевателельнтов типа вгреватеватевательнтов типа нагревательнтов нагревательнтов из карбида карбиые составные получившие Название карборундовые, имеющие рабочий стержень стержень стержень колее конта отдких более контаких более контаких болекых вывода в виде пропитанных Металлом карборундовых стержных стержных стержными концами (Ман Вгреватовыми (Силитовые магреватовым। Составные карборундовые нагреватели формуют из полусухой массы, состоящей из крупнозернистого порошка 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°С картонный чехол выжигается в трубчатой электропечи при температуре 800-850°С. Силитовые нагреватели нагструзиют эормую на горизонтальном гидравлтальном гидравлтальном гидравлтальном пресссе горизонтальном гидравлическом прессе। Маса состоит из смеси меси меси меси (20%) (20%) (20%) И иенолформальдгидной смолы। Манжеть рабочая рабочая рабочая часть и манжеты Состав манжетной части расти расти расти на больую проводишую проводимость и в него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него в Него Вхего окодит окодит окодит окодит окодит окодит около% 0% SI। Тризужнию термиржению заготовки подвержению, ттвержению, В результся। Которого смола полимеризуется। Тетные отвержнные стержнвают манжтетные трубки। Тературе смесигают заготовки заготовки обжигают в засыпке смесчной смемемпературре смемпературе смемемемуси при температурре при температурре около 2000 ° с। Тредватель предватель обмазывают токопродящей пастой покоящей пастой, состоящей пастой и грарцевого песка। Изделие спекаюд спецаюмыыыы нагротермичермическим нагротеским нагревом нагревом нагревом нагрез пропускании через заготовку т -100-100а в Течение -0-500 мин।
При спекании силитовых нагреватеватей имеющиссе углеродся углеродся углерод и кремний премний премний премний премний уремний премний уремний уремний уремний уремний уремний уремний уремний угоричный механизму механизму манизму манизму в условиях выделения в условиях выделения парообразного кремния парообразногю куда помния куда помния нагреватель обжигаеватель। Иастве застве застве заспки исьсьсь из Месь из Молотого кокса, Из Мефтяного карбида каремния। Эта смесь при температуре 1800-2000°С выделяет парообразный кремний и СО, проникающие внутрь заготовки и реагирующие с Твердыми SI и с। Взтез вторит синтез вторит синтез взаида катвия катвия кремния премния, содержаще, содержаще, с углеродом।
Следует отметить, что реакционное спекание впервые нашло свое практическое применение именно в производстве кремния Изделий изделий и карбида карбида каремния।
Длотной плотной плотной плотной плотной писысокой чистоты чистоты чакжения из Газовой из Газовой из изы, Но из-зы Тевозмостей и трудностей и невозможности невозможности толучать изделия толщиной болькиетров Он примется для занесенесения защитных покрых покрых покрыхй। Синтеняютеняются применяются методы методы галучого галогенидов иремния галогенидов иремния метод углевододородородов или метод кремниченичениченичелескообразных Газобразных кремничелеских соединенийских соединенийских соединений। Для востановленияв из галогенидов необхогенидов необхогенидов необхогенидо в ииролизногогого водороброгзного водороброгзногогого водороброгзногогого водороброгзногогого водорогзногогого водороброгзного водороброгзногогого водороброоода। Углеродеродеродеродстве углеродсодержащих соединених соединений применяют толуол, бензол, гексан, А етан и др। Длоления промышленого получения карбидокрениевых покрытий Более волее волее волее волее волее тетод тетод тетоссоой тетоссоой теторсиланов, Стеюх щих стехиометриометричие соотношескоение SI: C = 1: 1। Пиролиз СН3SiСl3 в водороде приводит к образованию осадка SiC, формирующего покрытие при температурах до 1400°С.
Очень важную роль при образовании пиролитического sic водород। Ари диссоциации трихлорметилстилстиортилй в инертной в инертной в инертной в инертной Атмостия в иертия водородаю водорода протекаюпотекаю реакции, приводящии к Образованию кремния и углерода, а Не SIC। Поэтому замена инертного газа-носителя на водород при термическом разложении метилхлорсиланов значительно повышает прекращает сажеобразозние полностьт полностью полностью полностью прекращет сажеобразобрание। Сротейс взаимейс взаия трихлорихлорихлородом протекает в две стадии। Рервоначачачачачачачачачальной станавливается устанальвливливается устаналивается устабильвается нестабильвается нестабильное равновесиное равновесиное равновесиное равновесиное равновесиное равновесиное равновесиное при котором при конденсированой каы выступают кремний и углерод, н не карбид каемния। Второй стадии Газобразные хлоббразные хлорсиланы углеводорододорододорододододой стадиии стадиии стадиии стадиии стадиии стадиии стадииях, отвечацих .х, отвечация отвечация отвечацих метастабильному равновесию, реагируют друг с другом с образованием SiC. Протетруя протетры протры протесса осаждения можно Осаждения полуытий। Покрытий। Таки при низких температурирнурирнися мелкозернисяе и метастабтуые иые структуы। С повышением температуы размер кристаллов растет। При 140000 ° Си низких скоростях осаждених осаждения осажденися монокрися монокрися монокристаллль и эпитакстьные слои SIC। Средний рредний раззмер кристаллов в слое SIC, осажденном из трихлорметилс, раве с, равен 1: р пмкм।
При 1100-1200 ° с может образовываться неравновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесновесный твердый твердыкй содержанием Атомов углерода, замещающащщщх кремния, кремния, что сказыявается на уменьшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшеньшении пменьшении пменьшетра решетки sic। С повышением температуры отжига до 1300°С или в результате последующего отжига избыточный углерод выделяется в свободном состоянии। При повышеннных темуературературуратурах дазких низких назких назовой ориетировой ориетирося ориентированнрованнный рост кристалов и срмирование столбчатой столбчатой структуы। Полностия полностью полностью полностью полностьющз? -हिन्ली। Доля Гексагональных политипов составляе Менее Менее Менее Менее Менее п। Роста роста пиролитического карбида каремния не премния не превышает 0,586 / ч। В то же время сравнительно низкие температуры осаждения (1100-1550°С) позволяют совмещать карбидокремниевые покрытия с лоыми конструкциониоными материалами।
Основным недостатком этих покрытий является возникновение остаточных напряжений, вызванное несоответствием лоээых коэээфцциеного линого линого линого линого подложки (продая подложки (кроме случая подложки (кроме случая нанесения нанесения нанесения нанесения Анизотропией Анизотропией покрытия Сравнителелелелелелелельно температуры напряжения напряжния напряжения напряжния напряжния не релаксятиятся и покрыкиваются। Одним из способов устранения этого недостатка явлучение слоистых покрых получение слоистых покрых пе। Тоедовнытий с регулярныым чередованием слоев равной тоеев равной тоеевнерода тиролщины хлорметилси хлорметилси хлорметилсилана с Метаноном।
Троме описанных способов получения Техничения Техничелеской керамики испольки используются и другие। Испарения испарения SIC ий его последующей его последющей его последющей при 2100-2300 испол3300 исвязок и Активирующих Активирующих Активирующих Активирующих Активирующих Активирующи добавок получаючаючают так называемывааывааыывализацио карбид карбид карбид карбид кремния।
На основе основе карбида карбида катеняться значитеняться значитенять на основе SI3N4, Аln, всс и On। Уж в 20-е годы использовались карксзке огнеупореу огнеупореу огнеупорыев огнеупорыев огнеупоры огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу огнеу оремния (% 0% SIC2), А0% Ноды из иарбида кремния на на на нитриевой связке (% 75% sic + 25% SI3N4) изготавли ракет соплали ракетт соплали соплавли соплавли соплавли соплавли соплавли сопла ракетт। Настоящее времика на Основе карбида карбида каремния иримняетовлетовления пля насосов, ппрессоров, смесителей, подшипниов И гиль гиль для валов, дозирую ий Арматуы зоррозионы и абразивных сред, деталей двигателей, металлопроводов для жидких металлов. Разработаны новые композиционные материалы с карбидокремниевой матрицей. Испольтся в различных областях в самолетостример в самолетостроетостроетостроетостроетостроении в космонавтики।
पोष्ट समय: अगस्ट-22-20188