Cuatro procesos de sinterización de cerámica de carburo de silicio

La cerámica de carburo de silicio posee resistencia a altas temperaturas, resistencia a la oxidación a altas temperaturas, buena resistencia al desgaste, buena estabilidad térmica, bajo coeficiente de expansión térmica, alta conductividad térmica, alta dureza, resistencia al choque térmico, resistencia a la corrosión química y otras excelentes propiedades. Se ha utilizado ampliamente en la industria automotriz, la mecanización, la protección ambiental, la tecnología aeroespacial, la electrónica de la información, la energía y otros campos, convirtiéndose en una cerámica estructural insustituible con un excelente rendimiento en numerosos sectores industriales. ¡Ahora les mostraré!

微信图片_20220524111349

Sinterización sin presión

La sinterización sin presión se considera el método más prometedor para la sinterización de SiC. Según los diferentes mecanismos de sinterización, la sinterización sin presión se puede dividir en sinterización en fase sólida y sinterización en fase líquida. A través de β- ultrafino Se añadió simultáneamente una cantidad adecuada de B y C (contenido de oxígeno inferior al 2%) al polvo de SiC, y s. proehazka se sinterizó al cuerpo sinterizado de SiC con una densidad superior al 98% a 2020 ℃. A. Mulla et al. Se utilizaron Al2O3 e Y2O3 como aditivos y se sinterizaron a 1850-1950 ℃ para 0,5 μm de β- SiC (la superficie de la partícula contiene una pequeña cantidad de SiO2). La densidad relativa de la cerámica de SiC obtenida es superior al 95% de la densidad teórica, y el tamaño de grano es pequeño y el tamaño promedio. Es de 1,5 micras.

Sinterización por prensado en caliente

El SiC puro solo se puede sinterizar de forma compacta a temperaturas muy altas sin aditivos de sinterización, por lo que muchas personas implementan el proceso de sinterización por prensado en caliente para SiC. Ha habido muchos informes sobre la sinterización por prensado en caliente de SiC mediante la adición de auxiliares de sinterización. Alliegro et al. estudiaron el efecto del boro, aluminio, níquel, hierro, cromo y otros aditivos metálicos en la densificación del SiC. Los resultados muestran que el aluminio y el hierro son los aditivos más eficaces para promover la sinterización por prensado en caliente de SiC. FFlange estudió el efecto de agregar diferentes cantidades de Al2O3 en las propiedades del SiC prensado en caliente. Se considera que la densificación del SiC prensado en caliente está relacionada con el mecanismo de disolución y precipitación. Sin embargo, el proceso de sinterización por prensado en caliente solo puede producir piezas de SiC con una forma simple. La cantidad de productos producidos mediante el proceso de sinterización por prensado en caliente de una sola vez es muy pequeña, lo que no es propicio para la producción industrial.

 

Sinterización por prensado isostático en caliente

 

Para superar las deficiencias del proceso de sinterización tradicional, se utilizaron aditivos de tipo B y tipo C, y se adoptó la tecnología de sinterización por prensado isostático en caliente. A 1900 °C, se obtuvieron cerámicas cristalinas finas con una densidad superior a 98, y la resistencia a la flexión a temperatura ambiente alcanzó los 600 MPa. Si bien la sinterización por prensado isostático en caliente permite producir productos en fase densa con formas complejas y buenas propiedades mecánicas, la sinterización requiere sellado, lo cual dificulta su producción industrial.

 

Sinterización por reacción

 

El carburo de silicio sinterizado por reacción, también conocido como carburo de silicio autoadherido, se refiere al proceso en el que una palanquilla porosa reacciona con fase gaseosa o líquida para mejorar la calidad de la palanquilla, reducir la porosidad y sinterizar productos terminados con cierta resistencia y precisión dimensional. Tome polvo de α-SiC y grafito se mezclan en cierta proporción y se calientan a aproximadamente 1650 ℃ para formar una palanquilla cuadrada. Al mismo tiempo, penetra o penetra en la palanquilla a través de Si gaseoso y reacciona con el grafito para formar β-SiC, combinado con partículas de α-SiC existentes. Cuando el Si se infiltra completamente, se puede obtener el cuerpo sinterizado por reacción con densidad completa y tamaño sin contracción. En comparación con otros procesos de sinterización, el cambio de tamaño de la sinterización por reacción en el proceso de densificación es pequeño y se pueden preparar los productos con el tamaño preciso. Sin embargo, la existencia de una gran cantidad de SiC en el cuerpo sinterizado empeora las propiedades de alta temperatura de la cerámica de SiC sinterizada por reacción.


Hora de publicación: 08-jun-2022