Vier Sinterprozesse von Siliziumkarbid-Keramik

Siliziumkarbidkeramiken haben Hochtemperaturfestigkeit, Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit, gute Verschleißfestigkeit, gute thermische Stabilität, kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten, hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Härte, Hitzeschockbeständigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit und andere hervorragende Eigenschaften.Es wurde in den Bereichen Automobil, Mechanisierung, Umweltschutz, Luft- und Raumfahrttechnik, Informationselektronik, Energie und anderen Bereichen weit verbreitet und ist zu einer unersetzlichen Strukturkeramik mit hervorragender Leistung in vielen Industriebereichen geworden.Jetzt lass es mich dir zeigen!

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Druckloses Sintern

Das drucklose Sintern gilt als das vielversprechendste Verfahren zum SiC-Sintern.Druckloses Sintern kann nach verschiedenen Sintermechanismen in Festphasensintern und Flüssigphasensintern unterteilt werden.Durch ultrafeines β- Eine geeignete Menge an B und C (Sauerstoffgehalt weniger als 2%) wurde gleichzeitig zu SiC-Pulver gegeben, und s.Proehazka wurde zu einem SiC-Sinterkörper mit einer Dichte von mehr als 98% bei 2020 ℃ gesintert.A. Mulla et al.Al2O3 und Y2O3 wurden als Additive verwendet und bei 1850–1950 °C zu 0,5 μm β-SiC gesintert (Partikeloberfläche enthält eine kleine Menge SiO2).Die relative Dichte der erhaltenen SiC-Keramik ist größer als 95 % der theoretischen Dichte, und die Korngröße ist klein und die durchschnittliche Größe.Sie beträgt 1,5 Mikrometer.

Heißpresssintern

Reines SiC kann nur bei sehr hoher Temperatur ohne Sinterzusätze kompakt gesintert werden, so dass viele Menschen das Heißpresssinterverfahren für SiC anwenden.Es gibt viele Berichte über das Heißpresssintern von SiC durch Zugabe von Sinterhilfsmitteln.Alliegro et al.Untersuchte die Wirkung von Bor, Aluminium, Nickel, Eisen, Chrom und anderen Metallzusätzen auf die SiC-Verdichtung.Die Ergebnisse zeigen, dass Aluminium und Eisen die wirksamsten Additive sind, um das SiC-Heißpresssintern zu fördern.FFlange untersuchte die Auswirkung der Zugabe unterschiedlicher Mengen an Al2O3 auf die Eigenschaften von heißgepresstem SiC.Es wird angenommen, dass die Verdichtung von heißgepresstem SiC mit dem Auflösungs- und Ausscheidungsmechanismus zusammenhängt.Das Heißpresssinterverfahren kann jedoch nur SiC-Teile mit einfacher Form herstellen.Die Menge der durch das einmalige Heißpresssinterverfahren hergestellten Produkte ist sehr gering, was einer industriellen Produktion nicht förderlich ist.

 

Heißisostatisches Presssintern

 

Um die Mängel des traditionellen Sinterverfahrens zu überwinden, wurden B-Typ und C-Typ als Additive verwendet und die heißisostatische Presssintertechnologie wurde übernommen.Bei 1900 ° C wurden feinkristalline Keramiken mit einer Dichte von mehr als 98 erhalten, und die Biegefestigkeit bei Raumtemperatur konnte 600 MPa erreichen.Obwohl heißisostatisches Presssintern Produkte mit dichter Phase mit komplexen Formen und guten mechanischen Eigenschaften erzeugen kann, muss das Sintern abgedichtet werden, was für eine industrielle Produktion schwierig zu erreichen ist.

 

Reaktionssintern

 

Reaktionsgesintertes Siliziumkarbid, auch als selbstgebundenes Siliziumkarbid bekannt, bezieht sich auf den Prozess, bei dem poröser Knüppel mit Gas- oder Flüssigphase reagiert, um die Knüppelqualität zu verbessern, die Porosität zu verringern und fertige Produkte mit einer bestimmten Festigkeit und Maßhaltigkeit zu sintern.Nehmen Sie α-SiC-Pulver und Graphit werden in einem bestimmten Verhältnis gemischt und auf etwa 1650 ° C erhitzt, um einen quadratischen Knüppel zu bilden.Gleichzeitig dringt es durch gasförmiges Si in den Knüppel ein oder ein und reagiert mit Graphit zu β-SiC, verbunden mit vorhandenen α-SiC-Partikeln.Wenn Si vollständig infiltriert ist, kann der reaktionsgesinterte Körper mit vollständiger Dichte und nicht schrumpfender Größe erhalten werden.Im Vergleich zu anderen Sinterverfahren ist die Größenänderung des Reaktionssinterns im Verdichtungsprozess gering, und es können Produkte mit genauer Größe hergestellt werden.Das Vorhandensein einer großen SiC-Menge im Sinterkörper verschlechtert jedoch die Hochtemperatureigenschaften von reaktionsgesinterten SiC-Keramiken.


Postzeit: 08.06.2022