Keramik silikon karbida (SiC)wis dadi bahan inti ing babagan keramik struktural suhu dhuwur amarga koefisien ekspansi termal sing kurang, konduktivitas termal sing dhuwur, kekerasan sing dhuwur, lan stabilitas termal lan kimia sing apik banget. Iki digunakake sacara wiyar ing bidang-bidang utama kayata aerospace, energi nuklir, militer, lan semikonduktor.
Nanging, ikatan kovalen sing kuwat banget lan koefisien difusi SiC sing sithik ndadekake densifikasine angel. Kanggo tujuan iki, industri wis ngembangake macem-macem teknologi sintering, lan keramik SiC sing disiapake nganggo teknologi sing beda-beda duwe beda sing signifikan ing mikrostruktur, sifat, lan skenario aplikasi. Iki minangka analisis karakteristik inti saka limang keramik silikon karbida utama.
1. Keramik SiC sinter tanpa tekanan (S-SiC)
Kauntungan inti: Cocok kanggo pirang-pirang proses pencetakan, biaya murah, ora diwatesi dening bentuk lan ukuran, iki minangka metode sintering paling gampang kanggo entuk produksi massal. Kanthi nambahake boron lan karbon menyang β - SiC sing ngemot jumlah oksigen sing sithik lan sintering ing atmosfer inert ing sekitar 2000 ℃, awak sintered kanthi kapadhetan teoritis 98% bisa dipikolehi. Ana rong proses: fase padat lan fase cair. Sing pertama duwe kapadhetan lan kemurnian sing luwih dhuwur, uga konduktivitas termal sing dhuwur lan kekuatan suhu dhuwur.
Aplikasi umum: Produksi massal cincin segel lan bantalan geser sing tahan aus lan tahan korosi; Amarga atose sing dhuwur, gravitasi spesifik sing kurang, lan kinerja balistik sing apik, iki digunakake sacara wiyar minangka waja anti peluru kanggo kendaraan lan kapal, uga kanggo nglindhungi brankas sipil lan kendaraan transportasi awis. Resistensi multi-hit luwih unggul tinimbang keramik SiC biasa, lan titik patah waja pelindung silinder sing entheng bisa tekan luwih saka 65 ton.
2. Keramik SiC sing disinter reaksi (RB SiC)
Kauntungan inti: Performa mekanik sing apik banget, kekuatan dhuwur, tahan korosi, lan tahan oksidasi; Suhu lan biaya sintering sing murah, bisa mbentuk ukuran sing cedhak karo ukuran bersih. Proses iki kalebu nyampur sumber karbon karo bubuk SiC kanggo ngasilake billet. Ing suhu sing dhuwur, silikon cair nyusup menyang billet lan reaksi karo karbon kanggo mbentuk β-SiC, sing gabung karo α-SiC asli lan ngisi pori-pori. Owah-owahan ukuran sajrone sintering cilik, saengga cocok kanggo produksi industri produk sing bentuke kompleks.
Aplikasi umum: Peralatan kiln suhu dhuwur, tabung radiasi, penukar panas, nozel desulfurisasi; Amarga koefisien ekspansi termal sing kurang, modulus elastis sing dhuwur, lan karakteristik pembentukan net sing cedhak, iki wis dadi bahan sing ideal kanggo reflektor ruang angkasa; Uga bisa ngganti kaca kuarsa minangka perlengkapan pendukung kanggo tabung elektronik lan peralatan manufaktur chip semikonduktor.
3. Keramik SiC sinter sing dipencet panas (HP SiC)
Kauntungan inti: Sintering sinkron ing suhu lan tekanan dhuwur, bubuk kasebut ana ing kahanan termoplastik, sing kondusif kanggo proses transfer massa. Bisa ngasilake produk kanthi butiran alus, kapadhetan dhuwur, lan sifat mekanik sing apik ing suhu sing luwih murah lan sajrone wektu sing luwih cendhek, lan bisa entuk kapadhetan lengkap lan kahanan sintering sing meh murni.
Aplikasi khas: Wiwitane digunakake minangka rompi anti peluru kanggo anggota kru helikopter AS nalika Perang Vietnam, pasar waja diganti karo boron karbida sing dipencet panas; Saiki, umume digunakake ing skenario nilai tambah sing dhuwur, kayata lapangan kanthi syarat kontrol komposisi, kemurnian, lan densifikasi sing dhuwur banget, uga lapangan industri tahan aus lan nuklir.
4. Keramik SiC sing direkristalisasi (R-SiC)
Kauntungan inti: Ora perlu nambah alat bantu sintering, iki minangka metode umum kanggo nyiyapake piranti SiC sing kemurnian ultra-tinggi lan gedhe. Proses iki kalebu nyampur bubuk SiC kasar lan alus kanthi proporsional lan mbentuk, sintering ing atmosfer inert ing suhu 2200 ~ 2450 ℃. Partikel alus nguap lan kondensasi nalika kontak antarane partikel kasar kanggo mbentuk keramik, kanthi atose nomer loro sawise berlian. SiC njaga kekuatan suhu dhuwur sing dhuwur, tahan korosi, tahan oksidasi, lan tahan kejut termal.
Aplikasi khas: Furnitur kiln suhu dhuwur, penukar panas, nozel pembakaran; Ing bidang aerospace lan militer, digunakake kanggo nggawe komponen struktural pesawat ruang angkasa kayata mesin, sirip buntut, lan badan pesawat, sing bisa ningkatake kinerja peralatan lan umur layanan.
5. Keramik SiC sing disusupi silikon (SiSiC)
Kauntungan inti: Paling cocog kanggo produksi industri, kanthi wektu sintering sing cendhak, suhu sing endhek, padhet banget lan ora cacat, kasusun saka matriks SiC lan fase Si sing disusupi, dipérang dadi rong proses: infiltrasi cair lan infiltrasi gas. Sing terakhir nduweni biaya sing luwih dhuwur nanging kapadhetan lan keseragaman silikon bebas sing luwih apik.
Aplikasi khas: porositas rendah, kedap udara sing apik, lan resistensi rendah kondusif kanggo ngilangi listrik statis, cocok kanggo ngasilake bagean gedhe, kompleks utawa berongga, digunakake sacara wiyar ing peralatan pangolahan semikonduktor; Amarga modulus elastis sing dhuwur, entheng, kekuatan dhuwur, lan kedap udara sing apik banget, iki minangka bahan kinerja dhuwur sing disenengi ing bidang aerospace, sing bisa tahan beban ing lingkungan ruang angkasa lan njamin akurasi lan keamanan peralatan.
Wektu kiriman: 02-Sep-2025