Általános szinterezési eljárások szilícium-karbid kerámiákhoz
1. Reakció szinterezés
A szilícium-karbid reakciószinterezési folyamata egy szénforrás és a szilícium-karbid por összekeverésével kezdődik. A keverék öntéssel, száraz préseléssel vagy hideg izosztatikus préseléssel történő kialakítása után zöld testet készítünk. Ezt követően a szilícium beszivárgási reakciója úgy megy végbe, hogy a zöld testet vákuumban vagy inert atmoszférában 1500 °C fölé melegítik. A szilárd szilícium folyékony szilíciummá olvad, kapilláris hatás révén átjárja a zöld testet. A folyékony szilícium (vagy szilíciumgőz) és a szén között a testben végbemenő kémiai reakció eredményeként in situ β-SiC képződik, amely megköti a meglévő SiC részecskéket, reakciószinterezett szilícium-karbid kerámia anyagot képezve. A reakciószinterezett szilícium-karbid teljesítményét befolyásoló kulcstényezők közé tartozik a szénforrás mérete és típusa, a szilícium-karbid nyersanyagok részecskemérete, a zöld test porozitása, a szinterezési hőmérséklet és a tartási idő. A reakciószinterelés előnyei közé tartozik az alacsony szinterezési hőmérséklet, az alacsony előállítási költség és a nagy anyagsűrűség, így különösen alkalmas nagy méretű és összetett alakú szerkezeti elemek gyártására. A tipikus alkalmazások közé tartoznak a magas hőmérsékletű kemenceanyagok, sugárcsövek, hőcserélők és kéntelenítő fúvókák.
2. Nyomásmentes szinterezés
A szilícium-karbid nyomás nélküli szinterezése külső nyomás alkalmazása nélkül megy végbe. Megfelelő szinterezési segédanyagokat adunk hozzá, és 2000 °C és 2150 °C között sűrű szinterezés érhető el. Az eljárás a szinterezési segédanyag formája alapján szilárd fázisú és folyékony fázisú szinterezésre osztható. A szilárdfázisú szinterezés B és C szinterezési segédanyagot alkalmaz, egyéb opciókkal, például B4C + C, BN + C, BP + C, AlB2 + C. A szilárdfázisú szinterezéssel nagy sűrűséget (3,10-3,15 g/cm³) érhet el szemcseközi kiképzés nélkül. üveges fázis, kiváló magas hőmérsékletű mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, akár 1600°C-os használati hőmérséklettel. Ha azonban a szinterezési hőmérséklet túl magas, az nagy szemcseméretet és csökkent hajlítószilárdságot eredményezhet. A folyékony fázisú szinterezés bizonyos mennyiségű többkomponensű, alacsony eutektikus oxidot használ szinterezési segédanyagként, ami alacsonyabb hőmérsékleten éri el a SiC sűrűsödését. Az eljárás finom és egyenletes egyenlőtengelyű szemcséket eredményez, a folyadékfázis bevezetése pedig gyengíti a határfelület kötődését, ami teljes transzgranuláris töréshez, valamint jelentősen javult szilárdsághoz és szívóssághoz vezet. A szilícium-karbid nyomás nélküli szinterezése egy kiforrott technológia, amelynek olyan előnyei vannak, mint a különféle alakítási eljárások alkalmazása, az alacsony gyártási költség, valamint a megfelelő adalékanyagokkal nagy szilárdság és szívósság elérése. A tipikus ipari termékek közé tartoznak többek között a kopás- és korrózióálló tömítőgyűrűk, csúszócsapágyak.
3. Melegsajtolásos szinterezés
A melegsajtolásos szinterezés során szárított szilícium-karbid port töltenek egy nagy szilárdságú grafitformába. Az axiális nyomás és melegítés egyidejű alkalmazása szabályozott nyomás-hőmérséklet-idő körülmények között a szilícium-karbid szinterezését és formázását eredményezi. Az eljárás előnye a hő és nyomás egyidejű alkalmazása, ahol a por hőre lágyuló állapotban van, megkönnyítve a részecskék érintkezését, a diffúziót és az áramlási tömegátadási folyamatokat. Ezzel az eljárással finom szemcsés, nagy relatív sűrűségű és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező szilícium-karbid kerámiákat lehet előállítani alacsonyabb szinterezési hőmérsékleten és rövidebb szinterezési idők mellett. Mindazonáltal a berendezések és folyamatok bonyolultsága, a formaanyagokra vonatkozó magas követelmények, az egyszerű formájú alkatrészekre való korlátozott alkalmazhatóság, az alacsony gyártási hatékonyság és a magas gyártási költségek jelentős hátrányok. Ennek eredményeként ez a módszer elsősorban speciális alkalmazásokra alkalmas.
4. Meleg izosztatikus préselés (HIP) szinterezés
A HIP során az anyagokat (porok, zöld testek vagy szinterezett testek) kiegyensúlyozott nyomásnak teszik ki a hevítési folyamat során, nyomásátvivő közegként inert gázokat, például argont vagy nitrogént használva. A magas hőmérséklet és a nagy nyomás kombinációja elősegíti a tömörödést. A HIP technológiával teljesen homogén, mikroszerkezetileg egységes, finomszemcsés és teljesen sűrű anyagokat lehet előállítani alacsonyabb szinterezési hőmérsékleten és rövidebb idő alatt. Alkalmas komplex alakú termékek készítésére, különösen akkor, ha a nanorészecskés kerámia előállításához elengedhetetlen az alacsony porigény. A technológia lehetővé teszi a termék végső méreteinek pontos szabályozását, minimális utófeldolgozást igényel, vagy akár közvetlen felhasználást tesz lehetővé további feldolgozás nélkül. A HIP szinterezést azonban a kapszulázási technológia nagy akadályai, a magas beruházási és üzemeltetési költségek jellemzik, ami korlátozza széleskörű alkalmazását.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. egy jó hírű és megbízható beszállító, amely műszaki kerámia alkatrészek gyártására és értékesítésére szakosodott. Egyedi gyártást és nagy pontosságú megmunkálást biztosítunk nagy teljesítményű kerámia anyagok széles sorozatához, beleértve timföld kerámia, cirkónia kerámia, szilícium-nitrid, szilícium-karbid, bór-nitrid, alumínium-nitrid és megmunkálható üvegkerámia. Jelenleg kerámiaalkatrészeink számos iparágban megtalálhatók, mint például a mechanikai, vegyipari, orvosi, félvezető-, jármű-, elektronikai-, kohászati stb. iparban. Küldetésünk, hogy a legjobb minőségű kerámia alkatrészeket biztosítsuk a globális felhasználók számára, és nagy öröm látni kerámiánkat. az alkatrészek hatékonyan működnek az ügyfelek speciális alkalmazásaiban. Mind a prototípus, mind a tömeggyártás területén tudunk együttműködni, keressen minket bizalommal, ha igényei vannak
