Mis on sic -keraamika?

Sic -keraamikaon keraamiline materjal, mis on toodetud räni (SI) ja süsiniku (C) elementide reaktsioonil, millel on äärmiselt kõrge karedus, soojuskindlus ja keemiline stabiilsus. Sellel pole mitte ainult ulatuslikke rakendusi tööstuses, vaid omab ka olulist positsiooni kõrgtehnoloogia valdkonnas.

SIC -keraamika omadused ja omadused

1. kõrge kõvadus

SIC -keraamika kõvadus on äärmiselt kõrge, teisel korral ainult teemandi oma. Selle MOHSi kõvadus jõuab 9, muutes selle hõlpsasti kanda ja lõikama muid pehmemaid materjale. Sel põhjusel kasutatakse SIC-keraamikat sageli lõiketööriistade, kulumiskindlate komponentide ja muude kulumiskindlust vajavate rakenduste valmistamiseks.

2. kõrge soojustakistus

Räni karbiidil on suurepärane kõrgtemperatuuriga stabiilsus ja see suudab säilitada selle füüsikaliste ja keemiliste omaduste stabiilsuse kõrgete temperatuuridega keskkonnas üle 1600 ℃. See muudab SIC -keraamikas kõrgetel temperatuuridel rakendustes asendamatu eelised, näiteks mootori komponendid ja katla materjalid.

3. suurepärane keemiline stabiilsus

SIC -keraamika on tugev resistentsus kõige happeliste ja aluseliste lahuste ja söövitava gaasi suhtes. See on võimaldanud seda laialdaselt kasutada väga söövitavates keskkondades sellistes tööstusharudes nagu keemiatehnika ja metallurgia.

4. madal tihedus

Kuigi SIC -keraamikal on kõrge karedus ja tugev soojustakistus, on nende tihedus suhteliselt madal ja neil on head kerged omadused. See on eriti oluline kosmose- ja autotööstuse jaoks, mis nõuavad kergeid materjale.

SIC -keraamika paagutamine on väga oluline. Paljude teadlaste ulatusliku uurimistöö ja uurimise kaudu on järjest välja töötatud mitmesuguseid paagutamise tehnikaid, sealhulgas survetu paagutamine, kuum vajutav paagutamine, reaktsiooni paagutamine, kuum isostaatiline paagutamine ja palju muud.

Surveta paagutamine

Survevaba paagutamist peetakse SIC jaoks kõige lootustandvamaks paagutamise meetodiks. Erinevate paagutamise mehhanismide kohaselt võib survevaba paagutamise jagada tahke faasi paagutamiseks ja vedela faasi paagutamiseks. Lisades samaaegselt sobiva koguse B ja C (hapnikusisaldusega alla 2%) ultrafine β-sic pulbrile, paagub SIC paagutatud keha, mille tihedus on suurem kui 98%, 2020. aasta ℃ juures.

Kuum pressitud paagutamine

Puhta SIC -i saab tihedalt paagutada ainult väga kõrgetel temperatuuridel ilma paagutavate lisanditeta. Seetõttu rakendavad paljud inimesed SIC-i jaoks kuumpressimisprotsesse. Alumiinium ja raud on kõige tõhusamad lisandid SIC kuuma survestava paagutamise edendamiseks. Lisaks võib kuumpressimisprotsess toota ainult lihtsa kujuga SIC-osi ja ühekordse kuuma paakumisprotsessi toodetud toodete kogus on väga väike, mis ei soodusta tööstuslikku tootmist.

Reaktiivne paagutamine

Reaktsiooni-soovitud räni karbiidi, mida tuntakse ka kui ise sidemega räni karbiidi, viitab protsessile, kus poorsed terasest kannid reageerivad gaasi- või vedelate faasidega, et parandada kangide kvaliteeti, vähendada poorsust ja paagutada valmistooteid teatud tugevuse ja mõõtmete täpsusega. Α-sic pulber segatakse grafiidiga teatud proportsioonis ja kuumutatakse tooriku moodustamiseks umbes 1650 ℃. Vahepeal tungib see läbi gaasifaasi SI või tungib toorikusse, reageerib grafiidiga, moodustades β-sic ja ühendab olemasolevate α-sic-osakestega. Kui SI on täielikult infiltreerunud, ei saa täieliku tihedusega reageerivat keha ja mõõtmete kokkutõmbumist ei saada. Võrreldes teiste paagutamisprotsessidega on reaktsiooni paagutamise mõõtmete muutus tihedusprotsessi ajal suhteliselt väike ja täpse mõõtmega tooteid saab toota. Kuid suure hulga SIC esinemine paagutatud kehas halvendab reaktsiooniobjektide SIC-keraamika kõrge temperatuuri jõudlust.

Isostaatiline vajutav paagutamine

Traditsioonilise paagutamisprotsessi puuduste ületamiseks võetakse kasutusele kuum isostaatiline paagutamise tehnoloogia. 1900. ℃ tingimusel saadi peene kristalse faasi keraamika, mille tihedus oli suurem kui 98, ja toatemperatuuril painutustugevus võis ulatuda 600MPa. Ehkki kuum isostaatiline vajutamine võib toota keeruka kujuga ja tihedate mehaaniliste omadustega tihedat faasi tooteid, peab puusa paagutamine tühja pitseerima, muutes tööstusliku tootmise saavutamise keeruliseks.