Silisiumkarbid keramikkSammenligning av støpeprosesser: sintringsprosess og dens fordeler og ulemper
I produksjonen av silisiumkarbidkeramikk er forming bare ett ledd i hele prosessen. Sintring er kjerneprosessen som direkte påvirker den endelige ytelsen og ytelsen til keramikken. Det finnes mange forskjellige metoder for sintring av silisiumkarbidkeramikk, hver med sine egne fordeler og ulemper. I dette blogginnlegget vil vi utforske sintringsprosessen for silisiumkarbidkeramikk og sammenligne ulike metoder.
1. Reaksjonssintring:
Reaksjonsintring er en populær fabrikasjonsteknikk for silisiumkarbidkeramikk. Dette er en relativt enkel og kostnadseffektiv prosess som nærmer seg målstørrelse. Sintring oppnås ved silisideringsreaksjon ved en lavere temperatur på 1450–1600 °C og på kortere tid. Denne metoden kan produsere deler med stor størrelse og kompleks form. Den har imidlertid også sine ulemper. Silisineringsreaksjonen fører uunngåelig til 8–12 % fritt silisium i silisiumkarbid, noe som reduserer dets mekaniske egenskaper ved høye temperaturer, korrosjonsbestandighet og oksidasjonsmotstand. Og brukstemperaturen er begrenset til under 1350 °C.
2. Varmpressing sintring:
Varmpressing av sintring er en annen vanlig metode for sintring av silisiumkarbidkeramikk. I denne metoden fylles tørt silisiumkarbidpulver i en form og varmes opp mens det påføres trykk fra en enakset retning. Denne samtidige oppvarmingen og trykket fremmer partikkeldiffusjon, strømning og masseoverføring, noe som resulterer i silisiumkarbidkeramikk med fine korn, høy relativ tetthet og utmerkede mekaniske egenskaper. Varmpressing av sintring har imidlertid også sine ulemper. Prosessen er mer komplisert og krever formmaterialer og utstyr av høy kvalitet. Produksjonseffektiviteten er lav og kostnaden er høy. I tillegg er denne metoden bare egnet for produkter med relativt enkle former.
3. Varmisostatisk pressing med sintring:
Varmisostatisk pressing (HIP) sintring er en teknikk som involverer den kombinerte virkningen av høytemperatur- og isotropisk balansert høytrykksgass. Den brukes til sintring og fortetning av silisiumkarbid keramisk pulver, grønne legemer eller forhåndsintrede legemer. Selv om HIP sintring kan forbedre ytelsen til silisiumkarbid keramikk, er det ikke mye brukt i masseproduksjon på grunn av den kompliserte prosessen og høye kostnadene.
4. Trykkløs sintring:
Trykkløs sintring er en metode med utmerket ytelse ved høye temperaturer, enkel sintringsprosess og lave kostnader for silisiumkarbidkeramikk. Den tillater også flere formingsmetoder, noe som gjør den egnet for komplekse former og tykke deler. Denne metoden er svært egnet for storskala industriell produksjon av silisiumkeramikk.
Oppsummert er sintringsprosessen et avgjørende trinn i produksjonen av SiC-keramikk. Valg av sintringsmetode avhenger av faktorer som de ønskede egenskapene til keramikken, formens kompleksitet, produksjonskostnader og effektivitet. Hver metode har sine egne fordeler og ulemper, og det er viktig å nøye vurdere disse faktorene for å bestemme den mest passende sintringsprosessen for en bestemt applikasjon.
Publisert: 24. august 2023