Karbid křemíku se vyznačuje vysokou teplotní pevností, odolností proti oxidaci při vysokých teplotách, dobrou odolností proti opotřebení, dobrou tepelnou stabilitou, malým koeficientem tepelné roztažnosti, vysokou tepelnou vodivostí, vysokou tvrdostí, odolností proti tepelným šokům, chemickou korozní odolností a dalšími vynikajícími vlastnostmi. Nachází široké uplatnění v automobilovém průmyslu, mechanizaci, ochraně životního prostředí, leteckém průmyslu, informační elektronice, energetice a dalších oblastech a stala se nenahraditelnou strukturální keramikou s vynikajícím výkonem v mnoha průmyslových oblastech. A teď vám to ukážu!
Beztlakové slinování
Beztlakové slinování je považováno za nejslibnější metodu spékání SiC. Podle různých mechanismů spékání lze beztlakové slinování rozdělit na slinování v pevné fázi a slinování v kapalné fázi. Prostřednictvím ultrajemného β-A bylo současně přidáno vhodné množství B a C (obsah kyslíku menší než 2 %) a slinuta byla slinuta na slinutý SiC materiál s hustotou vyšší než 98 % při 2020 °C. A. Mulla a kol. Jako přísady byly použity Al₂O₃ a Y₂O₃ a slinovány při 1850–1950 °C na 0,5 μm β-SiC (povrch částic obsahuje malé množství SiO₂). Relativní hustota získané SiC keramiky je větší než 95 % teoretické hustoty a velikost zrn je malá, průměrná velikost je 1,5 mikronu.
Slinování za tepla
Čistý SiC lze slinovat kompaktně pouze při velmi vysoké teplotě bez jakýchkoli slinovacích přísad, proto mnoho lidí používá proces slinování SiC lisováním za horka. Existuje mnoho zpráv o slinování SiC lisováním za horka s přidáním slinovacích pomocných látek. Alliegro a kol. studovali vliv boru, hliníku, niklu, železa, chromu a dalších kovových přísad na zhušťování SiC. Výsledky ukazují, že hliník a železo jsou nejúčinnějšími přísadami pro podporu slinování SiC lisováním za horka. Flange studoval vliv přidání různého množství Al₂O₃ na vlastnosti SiC lisovaného za horka. Předpokládá se, že zhušťování SiC lisovaného za horka souvisí s mechanismem rozpouštění a srážení. Proces slinování lisováním za horka však umožňuje vyrábět pouze díly SiC jednoduchého tvaru. Množství produktů vyrobených jednorázovým procesem slinování lisováním za horka je velmi malé, což nevede k průmyslové výrobě.
Horké izostatické lisování a slinování
Aby se překonaly nedostatky tradičního procesu spékání, byly jako přísady použity materiály typu B a typu C a byla přijata technologie spékání za tepla izostatickým lisováním. Při teplotě 1900 °C byla získána jemná krystalická keramika s hustotou vyšší než 98 a pevnost v ohybu při pokojové teplotě mohla dosáhnout 600 MPa. Ačkoli spékání za tepla izostatickým lisováním může produkovat produkty s hustou fází se složitými tvary a dobrými mechanickými vlastnostmi, musí být spékání utěsněno, což je v průmyslové výrobě obtížné.
Reakční spékání
Reakční slinutý karbid křemíku, také známý jako samovázaný karbid křemíku, označuje proces, při kterém porézní polotovar reaguje s plynnou nebo kapalnou fází za účelem zlepšení kvality polotovaru, snížení pórovitosti a spékání hotových výrobků s určitou pevností a rozměrovou přesností. Prášek α-SiC a grafit se smíchají v určitém poměru a zahřejí na přibližně 1650 °C za vzniku čtvercového polotovaru. Současně proniká nebo proniká do polotovaru prostřednictvím plynného Si a reaguje s grafitem za vzniku β-SiC, který se kombinuje s existujícími částicemi α-SiC. Po úplné infiltraci Si lze získat reakční slinutý předmět s plnou hustotou a nesmršťovací velikostí. Ve srovnání s jinými procesy spékání je změna velikosti při reakčním slinování v procesu zhušťování malá a lze připravit výrobky s přesnou velikostí. Přítomnost velkého množství SiC ve slinutém předmětu však zhoršuje vysokoteplotní vlastnosti reakční slinuté SiC keramiky.
Čas zveřejnění: 8. června 2022