Čo je SIC keramika?

Keramickýje keramický materiál produkovaný reakciou prvkov kremíka (SI) a uhlíka (C), ktorý obsahuje extrémne vysokú tvrdosť, tepelnú odolnosť a chemickú stabilitu. Má nielen rozsiahle aplikácie v priemysle, ale má tiež dôležitú pozíciu v oblasti špičkových technológií.

Vlastnosti a vlastnosti keramiky SIC

1. Vysoká tvrdosť

Tvrdosť SIC keramiky je extrémne vysoká, druhá len na Diamond. Jeho tvrdosť Mohs dosahuje 9, vďaka čomu je schopná ľahko nosiť a rezať ďalšie mäkšie materiály. Z tohto dôvodu sa SIC keramika často používa na výrobu rezných nástrojov, komponentov odolných voči opotrebeniu a ďalšie aplikácie, ktoré si vyžadujú odolnosť proti opotrebeniu.

2. Vysoký odpor tepla

Karbid kremíka má vynikajúcu vysokoteplotnú stabilitu a môže si zachovať stabilitu svojich fyzikálnych a chemických vlastností vo vysokoteplotných prostrediach nad 1600 ℃. Vďaka tomu má SIC keramika nenahraditeľné výhody v aplikáciách pri vysokých teplotách, ako sú komponenty motora a materiály kotla.

3. Vynikajúca chemická stabilita

Keramika SIC má silnú odolnosť voči najslávnejším a alkalickým roztokom a korozívnym plynom. To umožnilo, aby sa široko uplatňovala vo vysoko korozívnych prostrediach v odvetviach, ako je chemické inžinierstvo a metalurgia.

4. Nízka hustota

Hoci keramika SIC má vysokú tvrdosť a silnú tepelnú odolnosť, ich hustota je relatívne nízka a majú dobré ľahké vlastnosti. Toto je obzvlášť dôležité pre letecký a automobilový priemysel, ktorý vyžaduje ľahké materiály.

Proces spekania SIC keramiky má veľký význam. Prostredníctvom rozsiahleho výskumu a prieskumu mnohých výskumných pracovníkov sa postupne vyvinuli rôzne techniky spekania, vrátane beztlakového spekania, horúcich naliehavých spekaní, reakčného spekania, horúceho izostatického naliehavého spekania a ďalších.

Beztlakový spekanie

Beztlakové spekanie sa považuje za najsľubnejšiu metódu sintrovania pre SIC. Podľa rôznych spekajúcich mechanizmov je možné beztlakové spekanie rozdeliť na spekanie v pevnej fáze a spekanie tekutej fázy. Súčasným pridaním vhodného množstva B a C (s obsahom kyslíka menšieho ako 2%) do ultrajemného prášku β-SiC bude SIC spekané telo s hustotou vyššou ako 98% v roku 2020 ℃.

Horúce lisované spekanie

Čistý SIC sa dá husto spekať iba pri veľmi vysokých teplotách bez akýchkoľvek spekajúcich prísad. Mnoho ľudí preto implementuje pre SIC procesy spekania zatlačenie horúceho tlaku. Hliník a železo sú najúčinnejšími prísadami na podporu spekania SIC zatlakom horúceho. Okrem toho môže proces spekania horúceho tlaku vyrábať iba časti SIC s jednoduchými tvarmi a množstvo produktov vyrábaných jednorazovým procesom spekania horúceho tlaku je veľmi malé, čo nevedie k priemyselnej výrobe.

Reaktívny spekanie

Reakčný karbid kremíka, známy tiež ako karbid kremíka s vlastným viazaním, sa vzťahuje na proces, v ktorom pórovité oceľové brucha reagujú s plynnými alebo kvapalnými fázami, aby sa zlepšila kvalita bratov, znížila pórovitosť a spekala hotové produkty s určitou pevnosťou a rozmerovou presnosťou. A-SiC prášok sa zmieša s grafitom v určitom pomere a zahrieva sa na približne 1650 ℃, aby sa vytvoril sochor. Medzitým preniká cez plynnú fázu SI alebo preniká do sochoru, reaguje s grafitom za vzniku β-siC a kombinuje sa s existujúcimi a-SiC časticami. Keď je SI úplne infiltrovaný, je možné získať reaktívne spekané telo s úplnou hustotou a žiadne rozmerové zmršťovanie. V porovnaní s inými spekajúcimi procesmi je rozmerová zmena reakčnej spekania počas procesu hustoty relatívne malá a môžu sa produkovať s presnými rozmermi. Prítomnosť veľkého množstva SIC v spekanom tele zhoršuje vysokoteplotný výkon reakčnej keramiky SIC.

Izostatický naliehajúci spekanie

S cieľom prekonať nedostatky tradičného procesu spekania sa prijme technológia horúcej izostatickej naliehavej spekania. Pod podmienkou roku 1900 ℃ sa získala jemná kryštalická fázová keramika s hustotou vyššou ako 98 a ohybová pevnosť pri teplote miestnosti mohla dosiahnuť 600 mPa. Aj keď horúce izostatické lisovacie spekanie môže produkovať komplexné a husté fázové produkty s dobrými mechanickými vlastnosťami, bedrové spekanie musí zapečatiť prázdne miesto, čo sťažuje dosiahnutie priemyselnej výroby.