Piikarbidikeraameilla on korkean lämpötilan lujuus, korkean lämpötilan hapettumisen kestävyys, hyvä kulutuskestävyys, hyvä lämmönkestävyys, pieni lämpölaajenemiskerroin, korkea lämmönjohtavuus, korkea kovuus, lämmönshokin kestävyys, kemiallinen korroosionkestävyys ja muita erinomaisia ominaisuuksia. Sitä on käytetty laajalti autoteollisuudessa, koneistuksessa, ympäristönsuojelussa, ilmailu- ja avaruustekniikassa, tietotekniikka-elektroniikassa, energiassa ja muilla aloilla, ja siitä on tullut korvaamaton rakennekeraaminen, jolla on erinomainen suorituskyky monilla teollisuudenaloilla. Nyt haluan näyttää sinulle!
Paineeton sintraus
Paineentamatonta sintrausta pidetään lupaavimpana piikarbidin (SiC) sintrausmenetelmänä. Erilaisten sintrausmekanismien mukaan paineeton sintraus voidaan jakaa kiinteäfaasisintraukseen ja nestefaasisintraukseen. Erittäin hienojakoisen β-SiC-jauheen avulla lisättiin samanaikaisesti sopiva määrä B:tä ja C:tä (happipitoisuus alle 2 %), ja s. proehazka sintrattiin piikarbidi-sintratuksi kappaleeksi, jonka tiheys oli yli 98 % 2020 ℃:ssa. A. Mulla ym. lisäaineina käytettiin Al2O3:a ja Y2O3:a, ja ne sintrattiin 1850–1950 ℃:ssa 0,5 μm β-SiC:tä (hiukkasten pinta sisältää pienen määrän SiO2:ta). Saatujen piikarbidikeraamojen suhteellinen tiheys on yli 95 % teoreettisesta tiheydestä ja raekoko on pieni ja keskimääräinen koko 1,5 mikronia.
Kuumapuristussintraus
Puhdasta piikarbidia voidaan sintrata kompaktisti vain erittäin korkeassa lämpötilassa ilman sintrauslisäaineita, joten monet käyttävät piikarbidin kuumapuristussintrausprosessia. Piikarbidin kuumapuristussintrauksesta lisäämällä sintrausaineita on tehty useita raportteja. Alliegro ym. tutkivat boorin, alumiinin, nikkelin, raudan, kromin ja muiden metallilisäaineiden vaikutusta piikarbidin tiivistymiseen. Tulokset osoittavat, että alumiini ja rauta ovat tehokkaimpia lisäaineita piikarbidin kuumapuristussintrauksen edistämiseksi. FFlange tutki eri määrien Al2O3:n lisäämisen vaikutusta kuumapuristetun piikarbidin ominaisuuksiin. Kuumapuristetun piikarbidin tiivistymisen katsotaan liittyvän liukenemis- ja saostumismekanismiin. Kuumapuristussintrausprosessilla voidaan kuitenkin tuottaa vain yksinkertaisen muotoisia piikarbidiosia. Kertakäyttöisellä kuumapuristussintrausprosessilla tuotettujen tuotteiden määrä on hyvin pieni, mikä ei ole suotuisa teolliselle tuotannolle.
Kuuma isostaattinen puristussintraus
Perinteisen sintrausprosessin puutteiden voittamiseksi lisäaineina käytettiin B- ja C-tyyppisiä aineita ja otettiin käyttöön kuumaisostaattinen puristussintraustekniikka. 1900 °C:ssa saatiin hienokiteistä keraamia, jonka tiheys oli yli 98, ja taivutuslujuus huoneenlämmössä saattoi nousta 600 MPa:han. Vaikka kuumaisostaattinen puristussintraus voi tuottaa tiheitä faasituotteita, joilla on monimutkaiset muodot ja hyvät mekaaniset ominaisuudet, sintraus on tiivistettävä, mikä on vaikeaa saavuttaa teollisessa tuotannossa.
Reaktiosintraus
Reaktiosintrattu piikarbidi, joka tunnetaan myös itseliimautuvana piikarbidina, viittaa prosessiin, jossa huokoinen aihio reagoi kaasun tai nesteen kanssa parantaakseen aihion laatua, vähentääkseen huokoisuutta ja sintraamalla valmiita tuotteita tietyllä lujuudella ja mittatarkkuudella. α-SiC-jauhetta ja grafiittia sekoitetaan tietyssä suhteessa ja kuumennetaan noin 1650 ℃:een neliönmuotoisen aihion muodostamiseksi. Samalla se tunkeutuu aihioon kaasumaisen piin läpi ja reagoi grafiitin kanssa muodostaen β-SiC:tä, joka yhdistyy olemassa oleviin α-SiC-hiukkasiin. Kun piin on täysin imeytynyt, voidaan saada reaktiosintrattu kappale, jolla on täydellinen tiheys ja kutistumaton koko. Verrattuna muihin sintrausprosesseihin, reaktiosintrauksen koon muutos tiivistysprosessissa on pieni ja voidaan valmistaa tarkan kokoisia tuotteita. Suuri määrä SiC:tä sintratussa kappaleessa kuitenkin heikentää reaktiosintratun SiC-keraamin korkeita lämpötilaominaisuuksia.
Julkaisun aika: 8. kesäkuuta 2022