Кераміка з карбіду кремніюпорівняння процесу формування: процес спікання, його переваги та недоліки
У виробництві кераміки з карбіду кремнію формування є лише однією з ланок у всьому процесі. Спікання є основним процесом, який безпосередньо впливає на кінцеві характеристики та продуктивність кераміки. Існує багато різних методів спікання кераміки з карбіду кремнію, кожен з яких має свої переваги та недоліки. У цій публікації блогу ми дослідимо процес спікання кераміки з карбіду кремнію та порівняємо різні методи.
1. Реакція спікання:
Реакційне спікання є популярною технікою виготовлення кераміки з карбіду кремнію. Це відносно простий і рентабельний процес майже чистого розміру. Спікання досягається реакцією силіцидації при нижчій температурі 1450~1600°C і за короткий час. Таким способом можна виготовляти деталі великих розмірів і складної форми. Однак у нього є і недоліки. Реакція силіконізації неминуче призводить до 8%~12% вільного кремнію в карбіді кремнію, що знижує його високотемпературні механічні властивості, стійкість до корозії та стійкість до окислення. І температура використання обмежена нижче 1350°C.
2. Спікання гарячим пресуванням:
Спікання гарячим пресуванням є ще одним поширеним методом спікання кераміки з карбіду кремнію. У цьому методі сухий порошок карбіду кремнію засипають у форму та нагрівають, застосовуючи тиск з одновісного напрямку. Таке одночасне нагрівання та тиск сприяє дифузії частинок, потоку та масообміну, що призводить до отримання кераміки з карбіду кремнію з дрібним зерном, високою відносною щільністю та чудовими механічними властивостями. Однак гаряче пресування спікання також має свої недоліки. Процес більш складний і вимагає високоякісних формових матеріалів і обладнання. Ефективність виробництва низька, а вартість висока. Крім того, цей спосіб підходить тільки для виробів відносно простих форм.
3. Гаряче ізостатичне пресування спікання:
Спікання гарячим ізостатичним пресуванням (HIP) — це техніка, яка включає комбіновану дію високої температури та ізотропно збалансованого газу під високим тиском. Він використовується для спікання та ущільнення керамічного порошку карбіду кремнію, необробленого або попередньо спеченого тіла. Хоча спікання HIP може покращити продуктивність кераміки з карбіду кремнію, воно не широко використовується в масовому виробництві через складний процес і високу вартість.
4. Спікання без тиску:
Спікання без тиску — це метод із чудовими високотемпературними характеристиками, простим процесом спікання та низькою вартістю кераміки з карбіду кремнію. Він також дозволяє використовувати кілька методів формування, що робить його придатним для складних форм і товстих деталей. Цей метод дуже підходить для великомасштабного промислового виробництва кремнієвої кераміки.
Таким чином, 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 розглянути ці фактори, щоб визначити найбільш підходящий процес спікання для конкретного застосування.
Час публікації: 24 серпня 2023 р