Las cerámicas de carburo de silicio poseen alta resistencia a la temperatura, alta resistencia a la oxidación, buena resistencia al desgaste, buena estabilidad térmica, bajo coeficiente de dilatación térmica, alta conductividad térmica, alta dureza, resistencia al choque térmico, resistencia a la corrosión química y otras excelentes propiedades. Se han utilizado ampliamente en la industria automotriz, mecanización, protección ambiental, tecnología aeroespacial, electrónica de la información, energía y otros campos, y se han convertido en una cerámica estructural insustituible con un rendimiento excelente en muchos sectores industriales. ¡Ahora les mostraré!
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 agregó una cantidad adecuada de B y C (contenido de oxígeno menor al 2%) al polvo de SiC al mismo tiempo, y s. proehazka se sinterizó para obtener un cuerpo sinterizado de SiC con una densidad mayor al 98% a 2020 ℃. A. Mulla et al. Al2O3 y Y2O3 se utilizaron como aditivos y se sinterizaron a 1850-1950 ℃ para 0,5 μm β-SiC (la superficie de la partícula contiene una pequeña cantidad de SiO2). La densidad relativa de las cerámicas de SiC obtenidas es mayor 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 puede sinterizarse de forma compacta a temperaturas muy elevadas sin aditivos de sinterización, por lo que muchos utilizan el proceso de sinterización por prensado en caliente. Existen numerosos informes sobre la sinterización por prensado en caliente de SiC con la adición de aditivos. 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 del SiC. FFlange estudió el efecto de añadir 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 permite obtener piezas de SiC con formas sencillas. La cantidad de productos obtenidos mediante un único proceso de sinterización por prensado en caliente es muy pequeña, lo que dificulta la producción industrial.
Sinterización por prensado isostático en caliente
Para superar las limitaciones del proceso de sinterización tradicional, se utilizaron aditivos de tipo B y 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 obtener productos de fase densa con formas complejas y buenas propiedades mecánicas, el proceso de sinterización debe realizarse en un entorno sellado, lo que dificulta su aplicación en la 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 un lingote poroso reacciona con una fase gaseosa o líquida para mejorar su calidad, reducir la porosidad y obtener productos sinterizados con cierta resistencia y precisión dimensional. Se toma polvo de α-SiC y grafito, se mezclan en una proporción determinada y se calientan a unos 1650 ℃ para formar un lingote cuadrado. Al mismo tiempo, el Si penetra en el lingote a través de Si gaseoso y reacciona con el grafito para formar β-SiC, que se combina con las partículas de α-SiC existentes. Cuando el Si se infiltra completamente, se puede obtener un cuerpo sinterizado por reacción con densidad completa y tamaño sin contracción. En comparación con otros procesos de sinterización, el cambio de tamaño en el proceso de densificación es pequeño, y se pueden preparar productos con tamaño preciso. Sin embargo, la presencia de una gran cantidad de SiC en el cuerpo sinterizado empeora las propiedades a alta temperatura de la cerámica de SiC sinterizada por reacción.
Fecha de publicación: 8 de junio de 2022