Карбидокремниевая керамикаСравнение процесса формования: процесс спекания, его преимущества и недостатки
В производстве карбидокремниевой керамики формовка является лишь одним звеном всего процесса. Спекание — это основной процесс, который напрямую влияет на конечные характеристики и характеристики керамики. Существует множество различных методов спекания керамики из карбида кремния, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этом сообщении блога мы рассмотрим процесс спекания керамики из карбида кремния и сравним различные методы.
1. Реакционное спекание:
Реакционное спекание — популярный метод изготовления керамики из карбида кремния. Это относительно простой и экономически эффективный процесс, близкий к чистому размеру. Спекание достигается за счет реакции силицидирования при более низкой температуре 1450 ~ 1600 ° C и за более короткое время. Этим методом можно изготавливать детали больших размеров и сложной формы. Однако у него есть и свои недостатки. Реакция силицирования неизбежно приводит к образованию 8–12% свободного кремния в карбиде кремния, что снижает его высокотемпературные механические свойства, коррозионную стойкость и стойкость к окислению. А температура использования ограничена ниже 1350°C.
2. Спекание горячим прессованием:
Спекание горячим прессованием — еще один распространенный метод спекания керамики из карбида кремния. В этом методе сухой порошок карбида кремния засыпают в форму и нагревают, прикладывая давление в одноосном направлении. Этот одновременный нагрев и давление способствуют диффузии частиц, потоку и массопереносу, в результате чего получается карбидокремниевая керамика с мелкими зернами, высокой относительной плотностью и превосходными механическими свойствами. Однако спекание горячим прессованием имеет и свои недостатки. Процесс более сложен и требует качественных формовочных материалов и оборудования. Эффективность производства низкая, а себестоимость высокая. Кроме того, этот метод подходит только для изделий относительно простой формы.
3. Спекание горячим изостатическим прессованием:
Спекание горячим изостатическим прессованием (ГИП) — это метод, включающий совместное воздействие высокой температуры и изотропно сбалансированного газа высокого давления. Он используется для спекания и уплотнения керамического порошка карбида кремния, сырого или предварительно спеченного тела. Хотя спекание HIP может улучшить характеристики карбидокремниевой керамики, оно не находит широкого применения в массовом производстве из-за сложности процесса и высокой стоимости.
4. Спекание без давления:
Спекание без давления — это метод с отличными высокотемпературными характеристиками, простым процессом спекания и низкой стоимостью керамики из карбида кремния. Он также позволяет использовать несколько методов формования, что делает его подходящим для сложных форм и толстых деталей. Этот метод очень подходит для крупномасштабного промышленного производства кремниевой керамики.
Таким образом, процесс спекания является решающим этапом в производстве керамики SiC. Выбор метода спекания зависит от таких факторов, как желаемые свойства керамики, сложность формы, стоимость производства и эффективность. Каждый метод имеет свои преимущества и недостатки, и важно тщательно учитывать эти факторы, чтобы определить наиболее подходящий процесс спекания для конкретного применения.
Время публикации: 24 августа 2023 г.