Keramika iz silicijevega karbidaPrimerjava postopka oblikovanja: postopek sintranja ter njegove prednosti in slabosti
Pri izdelavi keramike iz silicijevega karbida je preoblikovanje le en člen v celotnem procesu. Sintranje je temeljni proces, ki neposredno vpliva na končno zmogljivost in zmogljivost keramike. Obstaja veliko različnih metod sintranja keramike iz silicijevega karbida, vsaka s svojimi prednostmi in slabostmi. V tem blogu bomo raziskali postopek sintranja keramike iz silicijevega karbida in primerjali različne metode.
1. Reakcijsko sintranje:
Reakcijsko sintranje je priljubljena tehnika izdelave keramike iz silicijevega karbida. To je razmeroma preprost in stroškovno učinkovit postopek skoraj neto velikosti. Sintranje se doseže z reakcijo silicidiranja pri nižji temperaturi 1450 ~ 1600 °C in krajšem času. S to metodo je mogoče izdelati dele velikih velikosti in kompleksne oblike. Vendar pa ima tudi svoje slabosti. Reakcija silikonizacije neizogibno vodi do 8 % ~ 12 % prostega silicija v silicijevem karbidu, kar zmanjša njegove visokotemperaturne mehanske lastnosti, odpornost proti koroziji in odpornost proti oksidaciji. Temperatura uporabe je omejena pod 1350°C.
2. Sintranje z vročim stiskanjem:
Sintranje z vročim stiskanjem je še ena običajna metoda za sintranje keramike iz silicijevega karbida. Pri tej metodi se suh prah silicijevega karbida napolni v kalup in segreje ob izvajanju pritiska iz enoosne smeri. To hkratno segrevanje in pritisk spodbujata difuzijo delcev, pretok in prenos mase, kar ima za posledico keramiko iz silicijevega karbida z drobnimi zrni, visoko relativno gostoto in odličnimi mehanskimi lastnostmi. Vendar ima vroče stiskanje tudi svoje slabosti. Postopek je bolj zapleten in zahteva visokokakovostne materiale in opremo za kalupe. Učinkovitost proizvodnje je nizka, stroški pa visoki. Poleg tega je ta metoda primerna samo za izdelke z relativno preprostimi oblikami.
3. Sintranje z vročim izostatičnim stiskanjem:
Sintranje z vročim izostatičnim stiskanjem (HIP) je tehnika, ki vključuje kombinirano delovanje visoke temperature in izotropno uravnoteženega visokotlačnega plina. Uporablja se za sintranje in zgoščevanje keramičnega prahu iz silicijevega karbida, zelenega ali predhodno sintranega telesa. Čeprav lahko sintranje HIP izboljša učinkovitost keramike iz silicijevega karbida, se zaradi zapletenega postopka in visokih stroškov ne uporablja široko v masovni proizvodnji.
4. Breztlačno sintranje:
Breztlačno sintranje je metoda z odlično zmogljivostjo pri visokih temperaturah, preprostim postopkom sintranja in nizkimi stroški keramike iz silicijevega karbida. Omogoča tudi več načinov oblikovanja, zaradi česar je primeren za kompleksne oblike in debele dele. Ta metoda je zelo primerna za obsežno industrijsko proizvodnjo silicijeve keramike.
Če povzamemo, je postopek sintranja ključni korak v proizvodnji SiC keramike. Izbira metode sintranja je odvisna od dejavnikov, kot so želene lastnosti keramike, kompleksnost oblike, proizvodni stroški in učinkovitost. Vsaka metoda ima svoje prednosti in slabosti in pomembno je, da te dejavnike skrbno pretehtamo, da določimo najprimernejši postopek sintranja za določeno aplikacijo.
Čas objave: 24. avgusta 2023