Ränikarbiidi keraamika neli paagutamisprotsessi

Ränikarbiidist keraamikal on kõrge temperatuuritugevus, kõrge temperatuuriga oksüdeerumiskindlus, hea kulumiskindlus, hea termiline stabiilsus, väike soojuspaisumistegur, kõrge soojusjuhtivus, kõrge kõvadus, kuumalöögikindlus, keemiline korrosioonikindlus ja muud suurepärased omadused. Seda on laialdaselt kasutatud autotööstuses, mehhaniseerimises, keskkonnakaitses, lennundustehnoloogias, infotehnoloogias, energeetikas ja muudes valdkondades ning sellest on saanud asendamatu struktuurkeraamika, millel on suurepärased omadused paljudes tööstusvaldkondades. Nüüd lubage mul teile näidata!

Surveta paagutamine

Rõhuta paagutamist peetakse SiC paagutamise kõige lootustandvamaks meetodiks. Erinevate paagutusmehhanismide kohaselt saab rõhuta paagutamise jagada tahkefaasiliseks ja vedelfaasiliseks paagutamiseks. Ülipeene β-SiC pulbrile lisati samaaegselt õige kogus B ja C (hapnikusisaldus alla 2%) ning s. proehazka paagutati SiC paagutatud kehaks, mille tihedus oli 2020 ℃ juures üle 98%. Lisanditena kasutati A. Mulla jt. Al2O3 ja Y2O3 ning paagutati temperatuuril 1850–1950 ℃ 0,5 μm β-SiC jaoks (osakeste pind sisaldab väikest kogust SiO2). Saadud SiC keraamika suhteline tihedus on suurem kui 95% teoreetilisest tihedusest ning tera suurus on väike ja keskmine suurus on 1,5 mikronit.

Kuumpressi paagutamine

Puhast SiC-d saab paagutada kompaktselt väga kõrgel temperatuuril ilma paagutuslisanditeta, mistõttu paljud inimesed rakendavad SiC jaoks kuumpressimise paagutamisprotsessi. SiC kuumpressimise paagutamise kohta paagutusabiainete lisamise teel on avaldatud palju aruandeid. Alliegro jt uurisid boori, alumiiniumi, nikli, raua, kroomi ja muude metallilisandite mõju SiC tihendamisele. Tulemused näitavad, et alumiinium ja raud on SiC kuumpressimise paagutamise soodustamiseks kõige tõhusamad lisandid. FFlange uuris erineva koguse Al2O3 lisamise mõju kuumpressitud SiC omadustele. Arvatakse, et kuumpressitud SiC tihendamine on seotud lahustumise ja sadestumise mehhanismiga. Kuumpressimise paagutamise protsess võimaldab aga toota ainult lihtsa kujuga SiC detaile. Ühekordse kuumpressimise paagutamise protsessiga toodetud toodete kogus on väga väike, mis ei soodusta tööstuslikku tootmist.

Kuum isostaatiline pressimine ja paagutamine

Traditsioonilise paagutamise puuduste ületamiseks kasutati lisanditena B-tüüpi ja C-tüüpi ning võeti kasutusele kuumisostaatpressimise paagutamise tehnoloogia. Temperatuuril 1900 °C saadi peenkristalliline keraamika tihedusega üle 98 ja paindetugevus toatemperatuuril võis ulatuda 600 MPa-ni. Kuigi kuumisostaatpressimise paagutamine võib toota tiheda faasi tooteid keeruka kuju ja heade mehaaniliste omadustega, tuleb paagutamine tihendada, mis on tööstusliku tootmise saavutamisel keeruline.

Reaktsioonpaagutamine

Reaktsioonpaagutatud ränikarbiid, tuntud ka kui isekleepuv ränikarbiid, viitab protsessile, kus poorne toorik reageerib gaasi- või vedelfaasiga, et parandada tooriku kvaliteeti, vähendada poorsust ja paagutatud valmistooteid teatud tugevuse ja mõõtmete täpsusega. α-SiC pulber ja grafiit segatakse teatud vahekorras ja kuumutatakse umbes 1650 ℃-ni, et moodustada ruudukujuline toorik. Samal ajal tungib see gaasilise Si kaudu toorikusse ja reageerib grafiidiga, moodustades β-SiC, mis on ühendatud olemasolevate α-SiC osakestega. Kui Si on täielikult imbunud, on võimalik saada täieliku tihedusega ja mittekahaneva suurusega reaktsioonipaagutatud keha. Võrreldes teiste paagutamisprotsessidega on reaktsioonipaagutamisega seotud suuruse muutus tihendamisel väike ja saab valmistada täpse suurusega tooteid. Kuid suure hulga SiC olemasolu paagutatud kehas halvendab reaktsioonipaagutatud SiC keraamika kõrge temperatuuri omadusi.