Algemeenuitleg van deReactieGebonden SiC
Reactiegebonden siliciumcarbide (SiC) heeft goede mechanische eigenschappen en oxidatiebestendigheid. De kosten zijn relatief laag. In de huidige maatschappij trekt het steeds meer aandacht in diverse industrieën.
SiC heeft een zeer sterke covalente binding. Tijdens het sinteren is de diffusiesnelheid erg laag. Tegelijkertijd is het oppervlak van de deeltjes vaak bedekt met een vrij dunne oxidelaag die als diffusiebarrière fungeert. Zuiver SiC is zonder sinteradditieven moeilijk te sinteren en compact te maken. Zelfs bij gebruik van het warmpersproces moeten geschikte additieven worden geselecteerd. Alleen bij zeer hoge temperaturen kunnen materialen met een technische dichtheid die dicht bij de theoretische dichtheid ligt, worden verkregen. Deze temperaturen liggen doorgaans tussen 1950 °C en 2200 °C. Tegelijkertijd zijn de vorm en afmetingen van de materialen dan beperkt. Hoewel SiC-composieten kunnen worden verkregen door dampafzetting, is deze methode beperkt tot de productie van materialen met een lage dichtheid of dunne lagen. Vanwege de lange stilstandtijd zullen de productiekosten stijgen.
Reactiegebonden SiC werd in de jaren 50 uitgevonden door Popper. Het basisprincipe is:
Onder invloed van capillaire krachten dringt vloeibaar silicium of een siliciumlegering met reactieve activiteit door in poreus keramiek dat koolstof bevat, waardoor in de reactie siliciumkoolstof ontstaat. Het nieuw gevormde siliciumcarbide hecht zich ter plaatse aan de oorspronkelijke siliciumcarbidedeeltjes, en de resterende poriën in het vulmateriaal worden gevuld met het impregneermiddel om het verdichtingsproces te voltooien.
Vergeleken met andere processen voor de productie van siliciumcarbidekeramiek, heeft het sinterproces de volgende kenmerken:
Lage verwerkingstemperatuur, korte verwerkingstijd, geen speciale of dure apparatuur nodig;
Reactieverlijmde onderdelen zonder krimp of maatverandering;
Diverse vormmethoden (extrusie, spuitgieten, persen en gieten).
Er bestaan meer vormgevingsmethoden. Tijdens het sinteren kunnen grote en complexe producten worden vervaardigd zonder drukverhoging. De reactiegebonden technologie van siliciumcarbide wordt al een halve eeuw bestudeerd. Deze technologie is vanwege haar unieke voordelen uitgegroeid tot een belangrijk aandachtspunt voor diverse industrieën.
Geplaatst op: 4 mei 2018