توضیح کلی SiC پیوند شده با واکنش

عمومیتوضیح در موردواکنشSiC پیوندی

SiC پیوند واکنشی دارای خواص مکانیکی و مقاومت در برابر اکسیداسیون است. هزینه آن نسبتاً کم است. در جامعه امروزی، توجه بیشتری را در صنایع مختلف به خود جلب کرده است.

SiC یک پیوند کووالانسی بسیار قوی است. در تف‌جوشی، سرعت نفوذ بسیار کم است. در عین حال، سطح ذرات اغلب یک لایه اکسید نسبتاً نازک را می‌پوشاند که نقش مانع نفوذ را ایفا می‌کند. SiC خالص بدون افزودنی‌های تف‌جوشی به سختی تف‌جوشی و متراکم می‌شود. حتی اگر از فرآیند پرس گرم استفاده شود، باید افزودنی‌های مناسبی نیز انتخاب شود. تنها در دماهای بسیار بالا، می‌توان موادی مناسب برای چگالی مهندسی نزدیک به چگالی نظری که باید در محدوده 1950 تا 2200 درجه سانتیگراد باشد، به دست آورد. در عین حال، شکل و اندازه آن محدود خواهد بود. اگرچه کامپوزیت‌های SIC را می‌توان با رسوب بخار به دست آورد، اما این روش به تهیه مواد با چگالی کم یا لایه نازک محدود می‌شود. به دلیل زمان سکون طولانی، هزینه تولید افزایش می‌یابد.

SiC با پیوند واکنشی در دهه 1950 توسط پوپر اختراع شد. اصل اساسی این است:

تحت عمل نیروی مویینگی، سیلیکون مایع یا آلیاژ سیلیکون با فعالیت واکنشی به داخل سرامیک‌های متخلخل حاوی کربن نفوذ کرده و در واکنش، سیلیکون کربنی تشکیل می‌دهد. کاربید سیلیکون تازه تشکیل شده به ذرات کاربید سیلیکون اصلی درجا متصل می‌شود و منافذ باقیمانده در پرکننده با عامل آغشته‌کننده پر می‌شوند تا فرآیند تراکم تکمیل شود.

در مقایسه با سایر فرآیندهای سرامیک‌های کاربید سیلیکون، فرآیند تف‌جوشی دارای ویژگی‌های زیر است:

دمای پایین فرآوری، زمان کوتاه فرآوری، عدم نیاز به تجهیزات خاص یا گران‌قیمت؛

قطعات پیوند خورده با واکنش بدون انقباض یا تغییر اندازه؛

روش‌های قالب‌گیری متنوع (اکستروژن، تزریق، پرس و ریخته‌گری)

روش‌های بیشتری برای شکل‌دهی وجود دارد. در طول تف‌جوشی، می‌توان محصولات بزرگ و پیچیده را بدون اعمال فشار تولید کرد. فناوری پیوند واکنشی کاربید سیلیکون به مدت نیم قرن مورد مطالعه قرار گرفته است. این فناوری به دلیل مزایای منحصر به فرد خود، به یکی از کانون‌های توجه صنایع مختلف تبدیل شده است.