Карбід кремнію керамічнийПорівняння процесів формування: процес спікання та його переваги та недоліки
У виробництві карбідокремнієвої кераміки формування є лише однією ланкою всього процесу. Спікання є основним процесом, який безпосередньо впливає на кінцеві характеристики та експлуатаційні характеристики кераміки. Існує багато різних методів спікання карбідокремнієвої кераміки, кожен з яких має свої переваги та недоліки. У цій публікації блогу ми розглянемо процес спікання карбідокремнієвої кераміки та порівняємо різні методи.
1. Реакційне спікання:
Реакційне спікання – популярний метод виготовлення карбідкремнієвої кераміки. Це відносно простий та економічно ефективний процес, що дозволяє отримати майже ідеальний розмір. Спікання досягається шляхом реакції силіцювання при нижчій температурі 1450~1600°C та за коротший час. Цей метод дозволяє виготовляти деталі великого розміру та складної форми. Однак він має й свої недоліки. Реакція силіцювання неминуче призводить до утворення 8%~12% вільного кремнію в карбіді кремнію, що знижує його високотемпературні механічні властивості, корозійну стійкість та стійкість до окислення. Крім того, температура використання обмежена 1350°C.
2. Гаряче пресування спікання:
Гаряче пресування спікання – ще один поширений метод спікання карбідокремнієвої кераміки. У цьому методі сухий порошок карбіду кремнію засипається у форму та нагрівається під тиском з одноосьового напрямку. Це одночасне нагрівання та тиск сприяють дифузії частинок, потоку та масопереносу, в результаті чого утворюється карбідокремнієва кераміка з дрібними зернами, високою відносною щільністю та відмінними механічними властивостями. Однак гаряче пресування спікання має й свої недоліки. Процес є більш складним і вимагає високоякісних матеріалів для форм та обладнання. Ефективність виробництва низька, а вартість висока. Крім того, цей метод підходить лише для виробів з відносно простими формами.
3. Гаряче ізостатичне пресування спіканням:
Гаряче ізостатичне пресування (HIP) – це метод, що передбачає комбіновану дію високої температури та ізотропно збалансованого газу високого тиску. Він використовується для спікання та ущільнення порошку карбіду кремнію, сирого або попередньо спеченого матеріалу. Хоча HIP-спікання може покращити характеристики карбіду кремнію, воно не отримало широкого застосування в масовому виробництві через складний процес та високу вартість.
4. Спікання без тиску:
Спікання без тиску – це метод з чудовими характеристиками за високих температур, простим процесом спікання та низькою вартістю карбідкремнієвої кераміки. Він також дозволяє використовувати кілька методів формування, що робить його придатним для складних форм та товстих деталей. Цей метод дуже підходить для великомасштабного промислового виробництва кремнієвої кераміки.
Підсумовуючи, процес спікання є вирішальним етапом у виробництві SiC-кераміки. Вибір методу спікання залежить від таких факторів, як бажані властивості кераміки, складність форми, вартість виробництва та ефективність. Кожен метод має свої переваги та недоліки, і важливо ретельно врахувати ці фактори, щоб визначити найбільш підходящий процес спікання для конкретного застосування.
Час публікації: 24 серпня 2023 р.