Карбідкремнієва кераміка має високу жароміцність, стійкість до окислення за високих температур, добру зносостійкість, добру термостабільність, малий коефіцієнт теплового розширення, високу теплопровідність, високу твердість, стійкість до теплових ударів, хімічну корозійну стійкість та інші чудові властивості. Вона широко використовується в автомобілебудуванні, механізації, захисті навколишнього середовища, аерокосмічній техніці, інформаційній електроніці, енергетиці та інших галузях, і стала незамінною конструкційною керамікою з відмінними характеристиками в багатьох промислових галузях. А тепер дозвольте мені показати вам!
Спікання без тиску
Безтискове спікання вважається найперспективнішим методом спікання SiC. Залежно від різних механізмів спікання, безтискове спікання можна розділити на твердофазне та рідкофазне. За допомогою надтонкого β-порошку до порошку SiC одночасно додавали відповідну кількість B та C (вміст кисню менше 2%), а потім спікали спечений матеріал SiC до щільності понад 98% при 2020 ℃. А. Мулла та ін. використовували Al2O3 та Y2O3 як добавки та спікали при 1850-1950 ℃ до β-SiC товщиною 0,5 мкм (поверхня частинок містить невелику кількість SiO2). Відносна щільність отриманої кераміки SiC перевищує 95% від теоретичної щільності, а розмір зерна невеликий, середній розмір становить 1,5 мікрона.
Гаряче пресування спікання
Чистий SiC можна спікати компактно лише за дуже високої температури без будь-яких спікаючих добавок, тому багато людей застосовують процес спікання SiC гарячим пресуванням. Було багато повідомлень про спікання SiC гарячим пресуванням з додаванням спікаючих добавок. Аллієгро та ін. вивчали вплив бору, алюмінію, нікелю, заліза, хрому та інших металевих добавок на ущільнення SiC. Результати показують, що алюміній та залізо є найефективнішими добавками для спікання SiC гарячим пресуванням. Флендж вивчав вплив додавання різної кількості Al2O3 на властивості гарячепресованого SiC. Вважається, що ущільнення гарячепресованого SiC пов'язане з механізмом розчинення та осадження. Однак процес спікання гарячим пресуванням може виготовляти лише деталі з SiC простої форми. Кількість продукції, що виробляється одноразовим процесом спікання гарячим пресуванням, дуже мала, що не сприяє промисловому виробництву.
Гаряче ізостатичне пресування спікання
Щоб подолати недоліки традиційного процесу спікання, як добавки використовували матеріали типу B та типу C, а також застосовували технологію спікання гарячим ізостатичним пресуванням. При температурі 1900°C отримували дрібнокристалічні керамічні вироби з щільністю понад 98, а міцність на вигин при кімнатній температурі могла досягати 600 МПа. Хоча спікання гарячим ізостатичним пресуванням може створювати щільнофазні продукти складної форми та з хорошими механічними властивостями, спікання має бути герметичним, що важко досягти у промисловому виробництві.
Реакційне спікання
Реакційно спечений карбід кремнію, також відомий як самозв'язаний карбід кремнію, відноситься до процесу, в якому пориста заготовка реагує з газовою або рідкою фазою для покращення якості заготовки, зменшення пористості та спікання готових виробів з певною міцністю та розмірною точністю. Порошок α-SiC та графіт змішуються в певній пропорції та нагріваються приблизно до 1650 ℃, утворюючи квадратну заготовку. Одночасно він проникає або проникає в заготовку через газоподібний Si та реагує з графітом, утворюючи β-SiC, поєднуючись з існуючими частинками α-SiC. Коли Si повністю інфільтрований, можна отримати реакційно спечене тіло з повною щільністю та без усадки. Порівняно з іншими процесами спікання, зміна розміру реакційного спікання в процесі ущільнення невелика, і можна виготовити вироби з точними розмірами. Однак наявність великої кількості SiC у спеченому тілі погіршує високотемпературні властивості реакційно спеченої кераміки SiC.
Час публікації: 08 червня 2022 р.