Terminologia comumente associada ao processamento de carboneto de silício

Carbeto de silício recristalizado (RXSIC, ReSIC, RSIC, R-SIC). A matéria-prima inicial é o carbeto de silício. Não são utilizados aditivos densificadores. Os compactos verdes são aquecidos a mais de 2200 °C para consolidação final. O material resultante apresenta cerca de 25% de porosidade, o que limita suas propriedades mecânicas; no entanto, o material pode ser muito puro. O processo é muito econômico.
Carboneto de silício ligado por reação (RBSiC). As matérias-primas iniciais são carboneto de silício e carbono. O componente verde é então infiltrado com silício fundido acima de 1450 °C, através da reação: SiC + C + Si → SiC. A microestrutura geralmente apresenta um certo excesso de silício, o que limita suas propriedades em altas temperaturas e sua resistência à corrosão. Pouca alteração dimensional ocorre durante o processo; no entanto, uma camada de silício geralmente está presente na superfície da peça final. O RBSiC da ZPC adota tecnologia avançada para produzir revestimentos resistentes ao desgaste, placas, ladrilhos, revestimentos de ciclones, blocos, peças irregulares e bicos de dessulfurização de gases de combustão (FGD), trocadores de calor, tubos e outros componentes resistentes ao desgaste e à corrosão.

Carboneto de silício ligado por nitreto (NBSIC, NSIC). As matérias-primas iniciais são carboneto de silício e pó de silício. O compacto verde é sinterizado em atmosfera de nitrogênio, onde ocorre a reação SiC + 3Si + 2N₂ → SiC + Si₃N₄. O material final apresenta pouca variação dimensional durante o processamento. O material apresenta certo grau de porosidade (tipicamente em torno de 20%).

Carboneto de silício sinterizado diretamente (SSIC). O carboneto de silício é a matéria-prima inicial. Os agentes de densificação são boro e carbono, e a densificação ocorre por um processo de reação em estado sólido acima de 2200 °C. Suas propriedades em altas temperaturas e resistência à corrosão são superiores devido à ausência de uma segunda fase vítrea nos contornos de grão.

Carbeto de silício sinterizado em fase líquida (LSSIC). O carbeto de silício é a matéria-prima inicial. Os agentes de densificação são óxido de ítrio e óxido de alumínio. A densificação ocorre acima de 2100 °C por meio de uma reação em fase líquida, resultando em uma segunda fase vítrea. As propriedades mecânicas são geralmente superiores às do SSIC, mas as propriedades em altas temperaturas e a resistência à corrosão não são tão boas.

Carboneto de silício prensado a quente (HPSIC). O pó de carboneto de silício é usado como matéria-prima inicial. Os aditivos de densificação são geralmente boro mais carbono ou óxido de ítrio mais óxido de alumínio. A densificação ocorre pela aplicação simultânea de pressão mecânica e temperatura dentro de uma cavidade de matriz de grafite. Os formatos são placas simples. Podem ser utilizadas pequenas quantidades de aditivos de sinterização. As propriedades mecânicas dos materiais prensados ​​a quente são usadas como base de comparação para outros processos. As propriedades elétricas podem ser alteradas por mudanças nos aditivos de densificação.

Carbeto de silício CVD (CVDSIC). Este material é formado por um processo de deposição química de vapor (CVD) que envolve a reação: CH3SiCl3 -> SiC + 3HCl. A reação é realizada sob atmosfera de H2, com o SiC sendo depositado sobre um substrato de grafite. O processo resulta em um material de altíssima pureza; no entanto, apenas placas simples podem ser fabricadas. O processo é muito caro devido aos longos tempos de reação.

Carboneto de silício composto por deposição química em fase vapor (CVCSiC). Este processo inicia-se com um precursor de grafite patenteado, que é usinado em formatos quase finais no estado de grafite. O processo de conversão submete a peça de grafite a uma reação de vapor em estado sólido in situ para produzir um SiC policristalino e estequiometricamente correto. Este processo rigorosamente controlado permite a produção de designs complexos em uma peça de SiC completamente convertida, que apresenta tolerâncias rigorosas e alta pureza. O processo de conversão reduz o tempo normal de produção e os custos em comparação com outros métodos.* Fonte (exceto onde indicado): Ceradyne Inc., Costa Mesa, Califórnia.


Horário da postagem: 16/06/2018
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