Керамика из карбида кремнияСравнение процессов формования: процесс спекания, его преимущества и недостатки
В производстве керамики из карбида кремния формование является лишь одним звеном во всем процессе. Спекание является основным процессом, который напрямую влияет на конечные характеристики и эксплуатационные характеристики керамики. Существует множество различных методов спекания керамики из карбида кремния, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этой записи блога мы рассмотрим процесс спекания керамики из карбида кремния и сравним различные методы.
1. Реакционное спекание:
Реакционное спекание является популярным методом изготовления керамики из карбида кремния. Это относительно простой и экономически эффективный процесс, близкий к чистому размеру. Спекание достигается реакцией силицирования при более низкой температуре 1450~1600 °C и более короткое время. Этот метод позволяет производить детали большого размера и сложной формы. Однако он также имеет свои недостатки. Реакция силицирования неизбежно приводит к 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. Горячее прессование-спекание:
Горячее прессование спеканием является еще одним распространенным методом спекания керамики из карбида кремния. В этом методе сухой порошок карбида кремния засыпается в форму и нагревается при приложении давления с одноосного направления. Этот одновременный нагрев и давление способствуют диффузии частиц, потоку и массопереносу, что приводит к получению керамики из карбида кремния с мелкими зернами, высокой относительной плотностью и превосходными механическими свойствами. Однако горячее прессование спеканием также имеет свои недостатки. Процесс более сложен и требует высококачественных материалов и оборудования для форм. Эффективность производства низкая, а стоимость высокая. Кроме того, этот метод подходит только для изделий с относительно простой формой.
3. Горячее изостатическое прессование спеканием:
Спекание методом горячего изостатического прессования (HIP) — это метод, включающий комбинированное воздействие высокой температуры и изотропно сбалансированного газа высокого давления. Он используется для спекания и уплотнения керамического порошка карбида кремния, сырого тела или предварительно спеченного тела. Хотя спекание методом HIP может улучшить характеристики керамики карбида кремния, оно не получило широкого распространения в массовом производстве из-за сложности процесса и высокой стоимости.
4. Спекание без давления:
Спекание без давления — это метод с превосходными высокотемпературными характеристиками, простым процессом спекания и низкой стоимостью керамики из карбида кремния. Он также допускает множественные методы формования, что делает его пригодным для сложных форм и толстых деталей. Этот метод очень подходит для крупномасштабного промышленного производства кремниевой керамики.
Подводя итог, можно сказать, что процесс спекания является важнейшим этапом в производстве керамики SiC. Выбор метода спекания зависит от таких факторов, как желаемые свойства керамики, сложность формы, себестоимость и эффективность производства. 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-авг-2023