Ako vyriešiť problém spekania trhlín v kremíkovej karbidovej keramike? - Vetek polovodič

V oblasti modernej priemyselnej výroby sa vysokovýkonné keramické materiály postupne stali preferovanými materiálmi pre kľúčové priemyselné aplikácie kvôli ich vynikajúcemu odporu opotrebenia, vysokej teplotnej odolnosti a chemickej stabilite. Keramika s vysokou čistotou kremíka (SIC) sa stala ideálnou voľbou pre mnoho priemyselných polí kvôli ich jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam, ako sú vysoká pevnosť, vysoká tvrdosť a dobrá tepelná vodivosť. Avšak v procese prípravy keramiky karbidu kremíka bol problém spekaných trhlín vždy prekážkou obmedzujúcim zlepšenie výkonu. Tento článok bude hlboko preskúmať problémy s výkonom spekania trhlín vo vysokovýkonných a vysokokvalitných karbidových keramikach kremíka a navrhne riešenia.

Ⅰ. Aplikácia pozadia vysoko výkonnej kremíkovej keramiky kremíka

Keramika karbidu kremíka má rozsiahle vyhliadky na aplikáciu v leteckom priemysle, automobilovom priemysle, energetických zariadeniach a ďalších oblastiach. V leteckom poli sa kremíka kremíka používa na výrobu lopatiek turbíny a spaľovacích komôr, aby odolala extrémnym vysokým teplotám a oxidačným prostredím. V automobilovom priemysle sa môže kremíková karbidová keramika použiť na výrobu rotorov turbodúchadla na dosiahnutie vyšších rýchlosti a trvanlivosti. V energetických zariadeniach sa kremíková keramika kremíka široko používa v kľúčových komponentoch jadrových reaktorov a fosílnych palivových elektrární na zlepšenie prevádzkovej účinnosti a bezpečnosti zariadenia.

Ⅱ. Príčiny spekaných trhlín v keramike karbidu kremíka

Keramika z karbidu kremíka je náchylná na praskliny počas procesu spekania. Medzi hlavné dôvody patria nasledujúce aspekty:

Práškové vlastnosti: Veľkosť častíc, špecifický povrch a čistota prášku karbidu kremíka priamo ovplyvňujú proces spekania. Jemnozrnný prášok karbidu kremíka s vysokou čistotou pravdepodobnejšie vytvorí rovnomernú mikroštruktúru počas procesu spekania, čím sa zníži výskyt trhlín.

Lišta: Lištový tlak má významný vplyv na hustotu a rovnomernosť kremíkového karbidu. Príliš vysoký alebo príliš nízky tlak lišty môže spôsobiť koncentráciu napätia vo vnútri prázdneho miesta, čím sa zvyšuje riziko prasklín.

Teplota a čas spekania: Spekajúca teplota keramiky karbidu kremíka je zvyčajne medzi 2000 ° C a 2400 ° C a čas izolácie je tiež dlhý. Neprijateľná spekaná teplota a kontrola času povedú k abnormálnemu rastu zŕn a nerovnomernému stresu, čo spôsobí praskliny.

Rýchlosť ohrevu a rýchlosť chladenia: Rýchle zahrievanie a chladenie bude produkovať tepelné napätie vo vnútri prázdneho miesta, čo vedie k tvorbe trhlín. Kľúčom k zabráneniu trhlín je primeraná kontrola rýchlosti zahrievania a chladenia.

Ⅲ. Metódy na zlepšenie spekaného výkonu kremíkovej keramiky kremíka

S cieľom vyriešiť problém spekania trhlín v kremíkovej karbidovej keramike je možné prijať tieto metódy:

Predúprava prášku: Optimalizujte distribúciu veľkosti častíc a špecifickú plochu povrchovej plochy prášku karbidu kremíka prostredníctvom procesov, ako je sušenie rozprašovania a mletie guľôčok, aby sa zlepšila spekajúca aktivita prášku.

Optimalizácia formovania procesu: Použite pokročilé technológie formovania, ako je izostatický lisovací a formovanie sklzu na zlepšenie rovnomernosti a hustoty prázdneho a zníženie koncentrácie vnútorného napätia.

Riadenie procesu: Optimalizujte krivku spekania, vyberte vhodnú teplotu spekania a čas držania a riadte rast zŕn a rozdelenie stresu. Zároveň prijímajte procesy, ako je segmentované spekanie a horúci izostatický lis (HIP), aby sa ďalej znížil výskyt trhlín.

Pridanie prísad: Pridanie vhodného množstva prvkov vzácnych zemín alebo oxidových prísad, ako je oxid ytritý, oxid hlinitý atď., môže podporiť zhutnenie spekaním a zlepšiť odolnosť materiálu voči praskaniu.

Ⅳ.O Semiconductor VeTekKeramika z karbidu kremíka

Semiconductor VeTekje popredným výrobcom a dodávateľom produktov keramiky z karbidu kremíka v Číne. Vďaka nášmu rozsiahlemu portfóliu kombinácií materiálov polovodičovej keramiky z karbidu kremíka, možnostiam výroby komponentov a službám aplikačného inžinierstva vám môžeme pomôcť prekonať významné výzvy. Medzi naše hlavné produkty keramiky z karbidu kremíka patriaProcesná trubica, Loď z karbidu kremíka pre horizontálnu pec, Konzolový konzolový kremík, SIC potiahnutá kremíková karbidová člnová loďaNosič plátkov z vysoko čistého karbidu kremíka. Ultra čistá keramika z karbidu kremíka od VeTek Semiconductor sa často používa počas celého cyklu výroby a spracovania polovodičov. VeTek Semiconductor je váš inovatívny partner v oblasti spracovania polovodičov.