Keramika z karbidu křemíkusrovnání procesů lisování: proces spékání a jeho výhody a nevýhody
Při výrobě karbid křemíkové keramiky je tváření pouze jedním článkem celého procesu. Slinování je základní proces, který přímo ovlivňuje konečný výkon a vlastnosti keramiky. Existuje mnoho různých metod slinování karbid křemíkové keramiky, z nichž každá má své výhody a nevýhody. V tomto blogovém příspěvku prozkoumáme proces slinování karbid křemíkové keramiky a porovnáme různé metody.
1. Reakční spékání:
Reakční spékání je oblíbenou technikou výroby keramiky z karbidu křemíku. Jedná se o relativně jednoduchý a nákladově efektivní proces, který se blíží konečné velikosti. Slinování se dosahuje silicidační reakcí při nižší teplotě 1450–1600 °C a za kratší dobu. Tato metoda umožňuje výrobu dílů velkých rozměrů a složitého tvaru. Má však i své nevýhody. Silikónová reakce nevyhnutelně vede k 8 %–12 % volného křemíku v karbidu křemíku, což snižuje jeho mechanické vlastnosti za vysokých teplot, odolnost proti korozi a oxidaci. Použitelná teplota je omezena na 1350 °C.
2. Slinování za tepla:
Slinování za tepla je další běžnou metodou spékání karbid křemíkové keramiky. Při této metodě se suchý prášek karbidu křemíku plní do formy a zahřívá se za současného tlaku z jednoosého směru. Toto současné zahřívání a tlak podporují difuzi částic, tok a přenos hmoty, což vede ke karbid křemíkové keramice s jemnými zrny, vysokou relativní hustotou a vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Slinování za tepla má však i své nevýhody. Proces je složitější a vyžaduje vysoce kvalitní materiály pro formy a zařízení. Výrobní účinnost je nízká a náklady vysoké. Kromě toho je tato metoda vhodná pouze pro výrobky s relativně jednoduchými tvary.
3. Izostatické lisování za tepla:
Slinování za tepla izostatickým lisováním (HIP) je technika zahrnující kombinované působení vysoké teploty a izotropicky vyváženého vysokotlakého plynu. Používá se ke spékání a zhušťování keramického prášku z karbidu křemíku, surového tělesa nebo předslinovaného tělesa. Ačkoli HIP spékání může zlepšit vlastnosti karbidu křemíku, není v hromadné výrobě široce používáno kvůli složitému procesu a vysokým nákladům.
4. Beztlakové slinování:
Beztlakové spékání je metoda s vynikajícími vlastnostmi při vysokých teplotách, jednoduchým procesem spékání a nízkými náklady na karbid křemíku jako keramiku. Umožňuje také použití více metod tváření, takže je vhodná pro složité tvary a tlusté díly. Tato metoda je velmi vhodná pro velkovýrobu křemíkové keramiky.
Stručně řečeno, proces spékání je klíčovým krokem při výrobě SiC keramiky. Volba metody spékání závisí na faktorech, jako jsou požadované vlastnosti keramiky, složitost tvaru, výrobní náklady a efektivita. Každá metoda má své výhody a nevýhody a je důležité tyto faktory pečlivě zvážit, aby se určil nejvhodnější proces spékání pro konkrétní aplikaci.
Čas zveřejnění: 24. srpna 2023