Hvad er SIC keramik?

Sic keramiker et keramisk materiale produceret ved reaktionen af silicium (SI) og carbon (C) elementer, der indeholder ekstremt høj hårdhed, varmemodstand og kemisk stabilitet. Det har ikke kun omfattende applikationer i industrien, men har også en vigtig position inden for det højteknologiske felt.

Egenskaberne og egenskaberne ved sic keramik

1. høj hårdhed

Sic -keramikens hårdhed er ekstremt høj, kun anden end diamanten. Dens MOHS -hårdhed når 9, hvilket gør den i stand til let at bære og skære andre blødere materialer. Af denne grund bruges SIC-keramik ofte til fremstilling af skæreværktøjer, slidbestandige komponenter og andre applikationer, der kræver slidstyrke.

2. Høj varmemodstand

Siliciumcarbid har fremragende stabilitet med høj temperatur og kan opretholde stabiliteten af dets fysiske og kemiske egenskaber i miljøer med høj temperatur over 1600 ℃. Dette får SIC -keramik til at have uerstattelige fordele i applikationer ved høje temperaturer, såsom motorkomponenter og kedelmaterialer.

3. Fremragende kemisk stabilitet

SIC -keramik har stærk modstand mod de fleste sure og alkaliske opløsninger og ætsende gasser. Dette har gjort det muligt for det at blive anvendt i vid udstrækning i meget ætsende miljøer i industrier som kemisk teknik og metallurgi.

4. lav densitet

Selvom SIC -keramik har høj hårdhed og stærk varmemodstand, er deres densitet relativt lav, og de har gode lette egenskaber. Dette er især vigtigt for luftfarts- og bilindustrien, der kræver lette materialer.

Sintringprocessen for SIC -keramik er af stor betydning. Gennem omfattende forskning og efterforskning fra adskillige forskere er forskellige sintringsteknikker successivt udviklet, herunder sintring af trykløs, varm presserende sintring, reaktionsintring, varm isostatisk pressende sintring og mere.

Trykløs sintring

Sintering af trykløs betragtes som den mest lovende sintringsmetode for SIC. I henhold til forskellige sintringsmekanismer kan trykløs sintring opdeles i sintring af fastfaset og flydende fase. Ved samtidig at tilføje en passende mængde B og C (med et iltindhold på mindre end 2%) til det ultrafine ß-SIC-pulver, vil den sic sintrede krop med en densitet højere end 98% sintret ved 2020 ℃.

Hot presset sintring

Ren SIC kan kun sintres tæt ved meget høje temperaturer uden at sintrende tilsætningsstoffer. Derfor implementerer mange mennesker varmpressende sintringsprocesser til SIC. Aluminium og jern er de mest effektive tilsætningsstoffer til fremme af den varmpressende sintring af SIC. Derudover kan den varmpressende sintringsproces kun producere SIC-dele med enkle former, og mængden af produkter, der er produceret af den engangs hot-pressing-sintringsproces, er meget lille, hvilket ikke er befordrende for industriel produktion.

Reaktiv sintring

Reaktions-sintret siliciumcarbid, også kendt som selvbundet siliciumcarbid, henviser til den proces, hvor porøse stålbilleder reagerer med gas eller flydende faser for at forbedre kvaliteten af billetterne, reducere porøsitet og sinter de færdige produkter med visse styrke og dimensionelle nøjagtighed. Α-SIC-pulveret blandes med grafit i en bestemt andel og opvarmes til ca. 1650 ℃ for at danne en billet. I mellemtiden trænger den igennem gasfasen Si eller trænger ind i billet, reagerer med grafit til dannelse af ß-SIC og kombineres med de eksisterende a-SIC-partikler. Når SI er fuldt infiltreret, kan en reaktiv sintret krop med fuldstændig densitet og ingen dimensionel krympning opnås. Sammenlignet med andre sintringsprocesser er den dimensionelle ændring af reaktionsintring under fortætningsprocessen relativt lille, og produkter med præcise dimensioner kan produceres. Tilstedeværelsen af en stor mængde SIC i den sintrede krop forværrer imidlertid højtemperaturens ydeevne af reaktions-sintret SIC-keramik.

Isostatisk presserende sintring

For at overvinde manglerne ved den traditionelle sintringsproces vedtages den varme isostatiske presserende sintringsteknologi. Under betingelsen af 1900 ℃ blev der opnået fin krystallinsk fase keramik med en densitet større end 98, og bøjningsstyrken ved stuetemperatur kunne nå 600MPa. Selvom varm isostatisk presning af sintring kan producere komplekse formede og tætte faseprodukter med gode mekaniske egenskaber, skal hofte sintring forsegle det tomme, hvilket gør det vanskeligt at opnå industriel produktion.