反応結合SiCの一般的な説明

一般的な説明反応結合SiC

反応焼結SiCは優れた機械的特性と耐酸化性を備え、コストも比較的低いため、現代社会において様々な産業でますます注目を集めています。

SiCは非常に強い共有結合を有しています。焼結時の拡散速度は非常に遅く、同時に粒子の表面はしばしば薄い酸化物層で覆われ、これが拡散バリアの役割を果たします。純粋なSiCは焼結助剤なしでは焼結しにくく、緻密ではありません。ホットプレス法を用いる場合でも、適切な助剤を選択する必要があります。非常に高温でのみ、理論密度に近い工学密度に適した材料が得られ、その範囲は1950℃～2200℃です。同時に、その形状とサイズは制限されます。SiC複合材料は蒸着法で得ることができますが、低密度または薄層材料の製造に限られます。静止時間が長いため、生産コストが増加します。

反応結合SiCは1950年代にポッパーによって発明されました。基本原理は次のとおりです。

毛細管力の作用により、反応活性を有する液体シリコンまたはシリコン合金が炭素を含む多孔質セラミックスに浸透し、反応中に炭素シリコンを形成します。新たに形成された炭化ケイ素は、元の炭化ケイ素粒子とin situで結合し、充填材の残留細孔は含浸剤で満たされることで、緻密化プロセスが完了します。

炭化ケイ素セラミックスの他のプロセスと比較して、焼結プロセスには次の特徴があります。

処理温度が低く、処理時間が短く、特別な高価な設備は不要です。

収縮やサイズの変化がない反応接着部品。

多様な成形方法（押し出し成形、射出成形、プレス成形、注入成形）。

成形方法は多岐にわたります。焼結工程では、加圧することなく大型で複雑な形状の製品を製造できます。炭化ケイ素の反応接合技術は半世紀にわたって研究されてきました。この技術は、その独自の利点から、様々な産業の注目を集めています。