Siliciumcarbide keramiekvergelijking van gietprocessen: sinterproces en de voor- en nadelen ervan
Bij de productie van siliciumcarbidekeramiek is vormen slechts één schakel in het hele proces. Sinteren is het kernproces dat rechtstreeks van invloed is op de uiteindelijke prestaties en prestaties van keramiek. Er zijn veel verschillende methoden voor het sinteren van siliciumcarbidekeramiek, elk met zijn eigen voor- en nadelen. In deze blogpost onderzoeken we het sinterproces van siliciumcarbide-keramiek en vergelijken we verschillende methoden.
1. Reactie sinteren:
Reactiesinteren is een populaire fabricagetechniek voor siliciumcarbidekeramiek. Dit is een relatief eenvoudig en kosteneffectief proces dat vrijwel net op maat wordt gemaakt. Sinteren wordt bereikt door een silicidatiereactie bij een lagere temperatuur van 1450 ~ 1600 ° C en een kortere tijd. Met deze methode kunnen onderdelen met een groot formaat en een complexe vorm worden geproduceerd. Het heeft echter ook zijn nadelen. De siliconenreactie leidt onvermijdelijk tot 8% ~ 12% vrij silicium in siliciumcarbide, wat de mechanische eigenschappen bij hoge temperaturen, de corrosieweerstand en de oxidatieweerstand vermindert. En de gebruikstemperatuur is beperkt tot onder 1350°C.
2. Heetpersen sinteren:
Heetpersen sinteren is een andere veelgebruikte methode voor het sinteren van siliciumcarbide-keramiek. Bij deze methode wordt droog siliciumcarbidepoeder in een mal gevuld en verwarmd terwijl er druk wordt uitgeoefend vanuit een uniaxiale richting. Deze gelijktijdige verwarming en druk bevordert deeltjesdiffusie, stroming en massaoverdracht, wat resulteert in siliciumcarbide-keramiek met fijne korrels, hoge relatieve dichtheid en uitstekende mechanische eigenschappen. Het heetpersen sinteren heeft echter ook zijn nadelen. Het proces is ingewikkelder en vereist hoogwaardige matrijsmaterialen en apparatuur. De productie-efficiëntie is laag en de kosten zijn hoog. Bovendien is deze methode alleen geschikt voor producten met relatief eenvoudige vormen.
3. Heet isostatisch persen sinteren:
Heet isostatisch persen (HIP) sinteren is een techniek waarbij gebruik wordt gemaakt van de gecombineerde werking van hoge temperatuur en isotropisch gebalanceerd hogedrukgas. Het wordt gebruikt voor het sinteren en verdichten van siliciumcarbide-keramisch poeder, groen lichaam of voorgesinterd lichaam. Hoewel HIP-sinteren de prestaties van siliciumcarbide-keramiek kan verbeteren, wordt het vanwege het ingewikkelde proces en de hoge kosten niet veel gebruikt in massaproductie.
4. Drukloos sinteren:
Drukloos sinteren is een methode met uitstekende prestaties bij hoge temperaturen, een eenvoudig sinterproces en lage kosten van siliciumcarbidekeramiek. Het maakt ook meerdere vormmethoden mogelijk, waardoor het geschikt is voor complexe vormen en dikke onderdelen. Deze methode is zeer geschikt voor grootschalige industriële productie van siliciumkeramiek.
Samenvattend is het sinterproces een cruciale stap in de productie van SiC-keramiek. De keuze voor de sintermethode hangt af van factoren zoals de gewenste eigenschappen van het keramiek, de complexiteit van de vorm, productiekosten en efficiëntie. Elke methode heeft zijn eigen voor- en nadelen, en het is belangrijk om deze factoren zorgvuldig te overwegen om het meest geschikte sinterproces voor een bepaalde toepassing te bepalen.
Posttijd: 24 augustus 2023