Báo cáo của Công ty Gốm sứ Kỹ thuật( EC © ™):
Là một vật liệu gốm kết cấu quan trọng, cacbua silic, với độ bền cơ học ở nhiệt độ cao, độ cứng cao, mô đun đàn hồi cao, khả năng chống mài mòn cao, tính dẫn nhiệt cao và đặc tính chống ăn mòn, không chỉ được sử dụng trong lò nung nhiệt độ cao, vòi đốt, bộ trao đổi nhiệt, vòng đệm, vòng bi trượt và các lĩnh vực công nghiệp truyền thống khác mà còn làm vật liệu áo giáp đạn đạo, gương không gian, tấm bán dẫn trong việc chuẩn bị vật liệu cố định và vật liệu vỏ nhiên liệu hạt nhân. Engineering Ceramic Co., ( EC © ™ ), đã rút ra các kỹ thuật thiêu kết phổ biến nhất cho thị trường gốm sứ cacbua silic Trung Quốc từ hơn hai thập kỷ kinh nghiệm sản xuất, đó là:
◇ Thiêu kết phản ứng
◇Thiêu kết áp suất
◇Kết tinh lại thiêu kết
◇Thiêu kết áp suất nóng
◇Thiêu kết áp suất đẳng nhiệt nóng
◇ Thiêu kết áp suất rung
thiêu kết phản ứng
Quá trình thiêu kết cacbua silic phản ứng bao gồm trộn bột carbon, silicon và sic, được thực hiện bằng cách đúc trượt, ép hoặc ép đẳng tĩnh lạnh, sau đó thực hiện phản ứng thâm nhập silicon, tức là làm nóng vật thể đến trên 1500°C trong lò chân không hoặc lò nung khí trơ, trong đó silicon rắn được nấu chảy thành silicon lỏng, thâm nhập vào cơ thể xốp bằng hoạt động mao dẫn. Phản ứng hóa học giữa silicon lỏng hoặc hơi silicon và β-SiC được tạo ra tại chỗ kết hợp với các hạt SiC ban đầu trong phôi để tạo thành phản ứng thiêu kết vật liệu gốm cacbua silic.
Ưu điểm của cacbua silic thiêu kết phản ứng là nhiệt độ thiêu kết thấp, chi phí sản xuất thấp, mức độ đậm đặc vật liệu cao hơn, đặc biệt, quá trình thiêu kết phản ứng hầu như không tạo ra sự co rút thể tích, đặc biệt thích hợp cho việc chuẩn bị các bộ phận kết cấu có kích thước lớn và hình dạng phức tạp . Vật liệu lò nung nhiệt độ cao, ống bức xạ, bộ trao đổi nhiệt, vòi khử lưu huỳnh, v.v. là những ứng dụng điển hình của gốm sứ cacbua silic thiêu kết phản ứng.
Thiêu kết áp suất
Quá trình thiêu kết áp suất khí quyển của cacbua silic là quá trình cô đặc và thiêu kết các mẫu có hình dạng và kích thước khác nhau mà không có áp suất bên ngoài, tức là thường ở áp suất 1,01 × 105 Pa và trong môi trường trơ, bằng cách thêm các chất phụ gia thiêu kết thích hợp ở nhiệt độ 2000- 2150°C. Quá trình thiêu kết có thể được chia thành thiêu kết pha rắn và thiêu kết pha lỏng. Quá trình thiêu kết áp suất khí quyển của cacbua silic có thể được chia thành hai quá trình: thiêu kết pha rắn và thiêu kết pha lỏng.
Thiêu kết áp suất khí quyển có lợi thế vì chi phí sản xuất thấp hơn, không có giới hạn về hình dạng và kích thước của sản phẩm, đặc biệt là gốm SiC thiêu kết pha rắn có mật độ cao, cấu trúc vi mô đồng nhất và tính chất vật liệu toàn diện tuyệt vời. Các ứng dụng công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong các vòng đệm chống mài mòn và chống ăn mòn, vòng bi trơn và áo giáp chống đạn, gương quang học và thiết bị cố định tấm bán dẫn.
Thiêu kết kết tinh lại
Silicon cacbua kết tinh lại được tạo ra bằng cách đúc trượt, thiêu kết ở 2450oC, sau đó chúng ta có được hiệu suất tuyệt vời của vật liệu gốm sic kết tinh lại, vật liệu gốm Re-SiC là các loại bột và bột khác nhau được phân loại theo một tỷ lệ nhất định và được đúc thành phôi, các hạt mịn trong phôi thép có thể được phân bố đồng đều trong không gian lỗ rỗng giữa các hạt thô, sau đó ở nhiệt độ cao hơn 2100oC và một lượng tốc độ dòng chảy nhất định của khí quyển bảo vệ, bột mịn SiC dần dần bay hơi và kết tủa tại điểm tiếp xúc của các hạt thô cho đến khi các vật liệu mịn biến mất hoàn toàn. Sau đó, ở nhiệt độ cao trên 2100oC và dưới một tốc độ dòng khí bảo vệ nhất định, bột mịn SiC dần dần bay hơi và kết tủa tại điểm tiếp xúc của các hạt thô cho đến khi các hạt mịn biến mất hoàn toàn.
SiC kết tinh lại có các đặc điểm sau.
(1) Hầu như không có hiện tượng co rút thể tích sau quá trình thiêu kết;
(2) Mật độ của vật xanh SiC kết tinh lại không thay đổi sau khi thiêu kết;
(3) SiC kết tinh lại có ranh giới hạt rất rõ ràng và sạch sẽ, không có pha thủy tinh và tạp chất;
(4) Các sản phẩm SiC kết tinh lại thiêu kết có độ xốp còn lại từ 10% đến 20%.
SiC kết tinh lại có pha tinh khiết, không chứa tạp chất và có độ xốp cao, độ dẫn nhiệt tuyệt vời, khả năng chống sốc nhiệt, khiến nó trở thành ứng cử viên lý tưởng cho lò nung nhiệt độ cao, bộ trao đổi nhiệt và vòi đốt.
Thiêu kết ép nóng
Bột cacbua silic được đổ vào khuôn và áp suất nhất định được duy trì trong quá trình gia nhiệt để đạt được phương pháp thiêu kết tạo hình và thiêu kết cùng một lúc. Quá trình thiêu kết ép nóng được đặc trưng bởi quá trình gia nhiệt và ép đồng thời, và quá trình thiêu kết cacbua silic đạt được dưới sự kiểm soát của các điều kiện xử lý thời gian-nhiệt độ áp suất thích hợp. Nhược điểm của phương pháp thiêu kết ép nóng là độ phức tạp của máy móc và thiết bị, yêu cầu cao về vật liệu khuôn, yêu cầu nghiêm ngặt về quy trình sản xuất, chỉ phù hợp cho việc gia công các bộ phận có hình dạng đơn giản và tiêu thụ năng lượng cao. , hiệu quả sản xuất thấp và chi phí sản xuất cao.
Thiêu kết áp suất đẳng nhiệt nóng
Ép đẳng tĩnh nóng là một quá trình sử dụng khí trơ có áp suất cao (ví dụ như argon) để thúc đẩy quá trình cô đặc và thiêu kết vật liệu, trong đó phôi bột silicon cacbua được niêm phong trong hộp thủy tinh hoặc kim loại trong chân không. Trong quá trình đẳng nhiệt nóng, áp suất khí ban đầu vài MPa được duy trì bằng máy nén trong khi mẫu được gia nhiệt đến nhiệt độ thiêu kết. Trong quá trình gia nhiệt, áp suất khí được tăng dần lên tới 200 MPa và áp suất khí đẳng tĩnh được sử dụng để loại bỏ các lỗ rỗng bên trong vật liệu để đạt được mật độ.
Thiêu kết áp suất rung
Sử dụng áp suất động trong quá trình thiêu kết có thể giúp phá vỡ khả năng tự khóa và kết tụ khi xử lý, giảm lỗ rỗng và chất kết tụ, do đó thu được cấu trúc vi mô đồng nhất với mật độ và hạt mịn cao, đồng thời chuẩn bị cấu trúc có độ bền cao và độ tin cậy cao. vật liệu gốm sứ. Dựa trên khái niệm thiêu kết mới này, được đề xuất bởi Engineering Ceramic Co.,(EC © ™) và nhóm nghiên cứu từ Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc, áp suất rung động đã được đưa vào trong quá trình thiêu kết bột gốm thay vì áp suất tĩnh không đổi hiện có , và công nghệ thiêu kết mới này được đặt tên là thiêu kết áp suất rung.
Ưu điểm của sản phẩm là:
1) Tăng đáng kể mật độ đóng gói của bột nguyên liệu trước khi thiêu kết;
(2) Cung cấp lực truyền động thiêu kết lớn hơn, đẩy nhanh quá trình cô đặc của phôi thép, loại bỏ các lỗ nhỏ còn sót lại trong phôi và loại bỏ độ xốp còn sót lại trong vật liệu, có độ xốp dưới 0,1%.
Tuyên bố: Bài viết/tin tức/video được lấy từ Internet. Trang web của chúng tôi in lại với mục đích chia sẻ. Bản quyền của bài viết/tin tức/video được in lại thuộc về tác giả gốc hoặc tài khoản chính thức gốc. Nếu có bất kỳ vi phạm nào liên quan, vui lòng thông báo kịp thời cho chúng tôi và chúng tôi sẽ xác minh và xóa nó.
