سرامیک سیلیکون کاربیدمقایسه فرآیند قالب‌گیری: فرآیند تف‌جوشی و مزایا و معایب آن
در تولید سرامیک‌های کاربید سیلیکون، شکل‌دهی تنها یک حلقه در کل فرآیند است. تف‌جوشی فرآیند اصلی است که به طور مستقیم بر عملکرد نهایی و کارایی سرامیک‌ها تأثیر می‌گذارد. روش‌های مختلفی برای تف‌جوشی سرامیک‌های کاربید سیلیکون وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. در این پست وبلاگ، فرآیند تف‌جوشی سرامیک‌های کاربید سیلیکون را بررسی کرده و روش‌های مختلف را با هم مقایسه خواهیم کرد.
۱. پخت واکنشی:
تف‌جوشی واکنشی یک تکنیک ساخت محبوب برای سرامیک‌های کاربید سیلیکون است. این فرآیند نسبتاً ساده و مقرون‌به‌صرفه است و تقریباً به اندازه نهایی نزدیک می‌شود. تف‌جوشی با واکنش سیلیسیداسیون در دمای پایین‌تر ۱۴۵۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد و در زمان کوتاه‌تر انجام می‌شود. این روش می‌تواند قطعاتی با اندازه بزرگ و شکل پیچیده تولید کند. با این حال، معایبی نیز دارد. واکنش سیلیکون‌سازی ناگزیر منجر به ۸ تا ۱۲ درصد سیلیکون آزاد در کاربید سیلیکون می‌شود که خواص مکانیکی دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون آن را کاهش می‌دهد. و دمای استفاده به زیر ۱۳۵۰ درجه سانتیگراد محدود می‌شود.
۲. تف‌جوشی با پرس گرم:
تف‌جوشی با پرس گرم یکی دیگر از روش‌های رایج برای تف‌جوشی سرامیک‌های کاربید سیلیکون است. در این روش، پودر کاربید سیلیکون خشک در قالبی ریخته شده و ضمن اعمال فشار از جهت تک‌محوری، گرم می‌شود. این گرمایش و فشار همزمان، انتشار ذرات، جریان و انتقال جرم را افزایش می‌دهد و در نتیجه سرامیک‌های کاربید سیلیکون با دانه‌های ریز، چگالی نسبی بالا و خواص مکانیکی عالی تولید می‌شوند. با این حال، تف‌جوشی با پرس گرم معایبی نیز دارد. این فرآیند پیچیده‌تر است و به مواد و تجهیزات قالب با کیفیت بالا نیاز دارد. راندمان تولید پایین و هزینه آن بالا است. علاوه بر این، این روش فقط برای محصولاتی با اشکال نسبتاً ساده مناسب است.
۳. تف‌جوشی با پرس ایزواستاتیک داغ:
تف‌جوشی با پرس ایزواستاتیک گرم (HIP) تکنیکی است که شامل عملکرد ترکیبی دمای بالا و گاز با فشار بالا با تعادل ایزوتروپیک است. این روش برای تف‌جوشی و تراکم پودر سرامیکی کاربید سیلیکون، بدنه خام یا بدنه پیش تف‌جوشی شده استفاده می‌شود. اگرچه تف‌جوشی HIP می‌تواند عملکرد سرامیک‌های کاربید سیلیکون را بهبود بخشد، اما به دلیل فرآیند پیچیده و هزینه بالا، در تولید انبوه به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.
۴. تف‌جوشی بدون فشار:
تف‌جوشی بدون فشار روشی با عملکرد عالی در دمای بالا، فرآیند تف‌جوشی ساده و هزینه پایین سرامیک‌های کاربید سیلیکون است. همچنین امکان استفاده از روش‌های مختلف شکل‌دهی را فراهم می‌کند و آن را برای اشکال پیچیده و قطعات ضخیم مناسب می‌سازد. این روش برای تولید صنعتی سرامیک‌های سیلیکونی در مقیاس بزرگ بسیار مناسب است.
به طور خلاصه، فرآیند تف‌جوشی یک مرحله حیاتی در تولید سرامیک‌های SiC است. انتخاب روش تف‌جوشی به عواملی مانند خواص مطلوب سرامیک، پیچیدگی شکل، هزینه تولید و راندمان بستگی دارد. هر روش مزایا و معایب خاص خود را دارد و بررسی دقیق این عوامل برای تعیین مناسب‌ترین فرآیند تف‌جوشی برای یک کاربرد خاص، مهم است.
زمان ارسال: ۲۴ آگوست ۲۰۲۳