Рекристаллизованный карбид кремния (RXSIC, ReSIC, RSIC, R-SIC). В качестве исходного сырья используется карбид кремния. Добавки для уплотнения не используются. Заготовки нагреваются до температуры выше 2200ºC для окончательной консолидации. Полученный материал имеет пористость около 25%, что ограничивает его механические свойства; однако материал может быть очень чистым. Процесс очень экономичен.
Реакционно-связанный карбид кремния (RBSIC). В качестве исходного сырья используются карбид кремния и углерод. Затем заготовка пропитывается расплавленным кремнием при температуре выше 1450ºC в результате реакции: SiC + C + Si -> SiC. Микроструктура обычно содержит некоторое количество избыточного кремния, что ограничивает ее высокотемпературные свойства и коррозионную стойкость. В процессе происходит незначительное изменение размеров; однако на поверхности готовой детали часто присутствует слой кремния. Компания ZPC использует передовые технологии для производства износостойкой футеровки, пластин, плиток, футеровки циклонов, блоков, деталей неправильной формы, а также износостойких и коррозионностойких форсунок для систем очистки дымовых газов, теплообменников, труб и т.д.
Нитридированный карбид кремния (NBSIC, NSIC). В качестве исходных материалов используются карбид кремния и порошок кремния. Заготовка обжигается в атмосфере азота, где происходит реакция SiC + 3Si + 2N2 -> SiC + Si3N4. В процессе обработки конечный материал демонстрирует незначительные изменения размеров. Материал обладает некоторой пористостью (обычно около 20%).
Прямое спекание карбида кремния (SSIC). В качестве исходного сырья используется карбид кремния. В качестве уплотняющих добавок используются бор и углерод, а уплотнение происходит в процессе твердофазной реакции при температуре выше 2200ºC. Его высокотемпературные свойства и коррозионная стойкость превосходны благодаря отсутствию стеклообразной второй фазы на границах зерен.
Жидкофазно спеченный карбид кремния (LSSIC). В качестве исходного сырья используется карбид кремния. В качестве уплотняющих добавок используются оксид иттрия и оксид алюминия. Уплотнение происходит при температуре выше 2100ºC за счет жидкофазной реакции и приводит к образованию стекловидной второй фазы. Механические свойства, как правило, превосходят свойства SSIC, но высокотемпературные свойства и коррозионная стойкость уступают.
Горячепрессованный карбид кремния (HPSIC). В качестве исходного сырья используется порошок карбида кремния. В качестве уплотняющих добавок обычно используются бор плюс углерод или оксид иттрия плюс оксид алюминия. Уплотнение происходит путем одновременного приложения механического давления и температуры внутри графитовой матрицы. Получаемые изделия имеют простую форму пластин. Может использоваться небольшое количество спекающих добавок. Механические свойства горячепрессованных материалов используются в качестве базового показателя, с которым сравниваются другие процессы. Электрические свойства могут изменяться путем изменения состава уплотняющих добавок.
Карбид кремния, полученный методом химического осаждения из газовой фазы (CVDSIC). Этот материал образуется в процессе химического осаждения из газовой фазы (CVD), включающем реакцию: CH3SiCl3 -> SiC + 3HCl. Реакция проводится в атмосфере H2, при этом SiC осаждается на графитовую подложку. В результате процесса получается материал очень высокой чистоты; однако из него можно изготавливать только простые пластины. Процесс очень дорогостоящий из-за длительного времени реакции.
Композитный карбид кремния, полученный методом химического парофазного осаждения (CVCSiC). Этот процесс начинается с запатентованного графитового прекурсора, который обрабатывается в графитовом состоянии до получения форм, близких к окончательной. В процессе преобразования графитовая деталь подвергается твердофазной реакции в паровой фазе in situ для получения поликристаллического, стехиометрически правильного SiC. Этот строго контролируемый процесс позволяет изготавливать сложные конструкции из полностью преобразованного SiC-детали с жесткими допусками и высокой чистотой. Процесс преобразования сокращает обычное время производства и снижает затраты по сравнению с другими методами.* Источник (за исключением случаев, когда указано иное): Ceradyne Inc., Коста-Меса, Калифорния.
Дата публикации: 16 июня 2018 г.