Silikon karbid (SiC) keramikaaşağı istilik genişlənmə əmsalı, yüksək istilik keçiriciliyi, yüksək sərtlik və əla istilik və kimyəvi sabitliyə görə yüksək temperaturlu struktur keramika sahəsində əsas materiala çevrilmişdir. Onlar aerokosmik, nüvə enerjisi, hərbi və yarımkeçiricilər kimi əsas sahələrdə geniş istifadə olunur.
Lakin SiC-nin son dərəcə güclü kovalent bağları və aşağı diffuziya əmsalı onun sıxlaşmasını çətinləşdirir. Bu məqsədlə sənaye müxtəlif sinterləmə texnologiyalarını inkişaf etdirdi və müxtəlif texnologiyalarla hazırlanan SiC keramikaları mikro quruluş, xüsusiyyətlər və tətbiq ssenarilərində əhəmiyyətli fərqlərə malikdir. Budur beş əsas silisium karbid keramikasının əsas xüsusiyyətlərinin təhlili.
1. Təzyiqsiz sinterlənmiş SiC keramika (S-SiC)
Əsas üstünlüklər: Çoxlu qəlibləmə prosesləri üçün uyğundur, aşağı qiymət, forma və ölçü ilə məhdudlaşmır, kütləvi istehsala nail olmaq üçün ən asan sinterləmə üsuludur. Tərkibində az miqdarda oksigen olan β – SiC-yə bor və karbon əlavə edilərək və onu 2000 ℃ ətrafında inert atmosferdə sinterləyərək nəzəri sıxlığı 98% olan sinterlənmiş cisim əldə edilə bilər. İki proses var: bərk faza və maye faza. Birincisi daha yüksək sıxlığa və təmizliyə, həmçinin yüksək istilik keçiriciliyinə və yüksək temperatur gücünə malikdir.
Tipik tətbiqlər: Aşınmaya davamlı və korroziyaya davamlı sızdırmazlıq halqalarının və sürüşmə rulmanlarının kütləvi istehsalı; Yüksək sərtliyinə, aşağı xüsusi çəkisinə və yaxşı ballistik performansına görə, o, nəqliyyat vasitələri və gəmilər üçün gülləkeçirməz zireh kimi, həmçinin mülki seyflərin və pul daşıma vasitələrinin qorunması üçün geniş istifadə olunur. Onun çoxsaylı zərbələrə qarşı müqaviməti adi SiC keramikadan üstündür və silindrik yüngül qoruyucu zirehlərin qırılma nöqtəsi 65 tondan çox ola bilər.
2. Reaksiya ilə sinterlənmiş SiC keramika (RB SiC)
Əsas üstünlüklər: Əla mexaniki performans, yüksək güc, korroziyaya davamlılıq və oksidləşmə müqaviməti; Aşağı sinterləmə temperaturu və dəyəri, xalis ölçüyə yaxın formalaşmağa qadirdir. Proses bir kütük istehsal etmək üçün bir karbon mənbəyinin SiC tozu ilə qarışdırılmasını əhatə edir. Yüksək temperaturda ərimiş silisium kütəyə sızır və karbonla reaksiyaya girərək β – SiC əmələ gətirir ki, bu da orijinal α – SiC ilə birləşərək məsamələri doldurur. Sinterləmə zamanı ölçü dəyişikliyi kiçikdir, bu onu mürəkkəb formalı məhsulların sənaye istehsalı üçün əlverişli edir.
Tipik tətbiqlər: Yüksək temperaturlu soba avadanlığı, radiasiya boruları, istilik dəyişdiriciləri, kükürddən təmizləyici ucluqlar; Aşağı istilik genişlənmə əmsalı, yüksək elastik modulu və şəbəkəyə yaxın formalaşma xüsusiyyətlərinə görə kosmik reflektorlar üçün ideal materiala çevrilmişdir; O, həmçinin elektron borular və yarımkeçirici çip istehsalı avadanlığı üçün dəstəkləyici qurğu kimi kvars şüşəsini əvəz edə bilər.
3. İsti preslənmiş sinterlənmiş SiC keramika (HP SiC)
Əsas üstünlük: Yüksək temperatur və yüksək təzyiq altında sinxron sinterləmə, toz termoplastik vəziyyətdədir, bu da kütlə ötürmə prosesi üçün əlverişlidir. Daha aşağı temperaturda və daha qısa müddətdə incə taxıllara, yüksək sıxlığa və yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malik məhsullar istehsal edə bilər və tam sıxlığa və təmiz sinterləmə vəziyyətinə yaxın ola bilər.
Tipik tətbiq: Əvvəlcə Vyetnam müharibəsi zamanı ABŞ vertolyotunun ekipaj üzvləri üçün gülləkeçirməz jiletlər kimi istifadə edilən zireh bazarı isti preslənmiş bor karbidlə əvəz olundu; Hazırda o, əsasən yüksək əlavə dəyərli ssenarilərdə, məsələn, tərkibinə nəzarət, təmizlik və sıxlaşma üçün son dərəcə yüksək tələblərə malik sahələr, həmçinin aşınmaya davamlı və nüvə sənayesi sahələrində istifadə olunur.
4. Yenidən kristallaşdırılmış SiC keramika (R-SiC)
Əsas üstünlük: Sinterləmə köməkçiləri əlavə etməyə ehtiyac yoxdur, bu, ultra yüksək təmizlik və böyük SiC cihazlarının hazırlanması üçün ümumi bir üsuldur. Proses qaba və incə SiC tozlarının nisbətdə qarışdırılmasını və onların əmələ gəlməsini, 2200~2450 ℃ temperaturda inert atmosferdə sinterlənməsini əhatə edir. İncə hissəciklər buxarlanır və qaba hissəciklər arasındakı təmasda kondensasiya olunur və sərtliyi almazdan sonra ikinci olan keramika əmələ gətirir. SiC yüksək temperatur müqavimətini, korroziyaya davamlılığı, oksidləşmə müqavimətini və termal şok müqavimətini saxlayır.
Tipik tətbiqlər: Yüksək temperaturlu soba mebelləri, istilik dəyişdiriciləri, yanma nozzləri; Aerokosmik və hərbi sahələrdə, o, avadanlığın işini və xidmət müddətini yaxşılaşdıra bilən mühərriklər, quyruq qanadları və gövdə kimi kosmik gəmilərin struktur komponentlərini istehsal etmək üçün istifadə olunur.
5. Silikon sızmış SiC keramika (SiSiC)
Əsas üstünlüklər: Sənaye istehsalı üçün ən uyğundur, qısa sinterləmə müddəti, aşağı temperatur, tam sıx və deformasiya edilməmiş, SiC matrisi və infiltrasiya edilmiş Si fazasından ibarətdir, iki prosesə bölünür: maye infiltrasiya və qaz infiltrasiya. Sonuncu daha yüksək qiymətə malikdir, lakin sərbəst silisiumun daha yaxşı sıxlığı və vahidliyidir.
Tipik tətbiqlər: aşağı məsaməlilik, yaxşı hermetiklik və aşağı müqavimət yarımkeçirici emal avadanlıqlarında geniş istifadə olunan böyük, mürəkkəb və ya içi boş hissələrin istehsalı üçün uyğun olan statik elektrikin aradan qaldırılmasına kömək edir; Yüksək elastik modulu, yüngülliyi, yüksək gücü və mükəmməl hermetikliyi sayəsində kosmik mühitlərdə yüklərə tab gətirə bilən və avadanlıqların dəqiqliyini və təhlükəsizliyini təmin edən aerokosmik sahədə üstünlük verilən yüksək performanslı materialdır.
Göndərmə vaxtı: Sentyabr-02-2025