Silikon karbid (SiC) keramikapast issiqlik kengayish koeffitsienti, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, yuqori qattiqligi va mukammal termal va kimyoviy barqarorligi tufayli yuqori haroratli strukturali keramika sohasida asosiy materialga aylandi. Ular aerokosmik, atom energiyasi, harbiy va yarimo'tkazgichlar kabi asosiy sohalarda keng qo'llaniladi.
Biroq, SiC ning juda kuchli kovalent bog'lanishlari va past diffuziya koeffitsienti uning zichligini qiyinlashtiradi. Shu maqsadda sanoat turli xil sinterlash texnologiyalarini ishlab chiqdi va turli texnologiyalar tomonidan tayyorlangan SiC keramikasi mikro tuzilma, xususiyatlar va dastur stsenariylarida sezilarli farqlarga ega. Bu erda beshta asosiy kremniy karbidli keramikaning asosiy xususiyatlarini tahlil qilish.
1. Bosimsiz sinterlangan SiC keramika (S-SiC)
Asosiy afzalliklari: Bir nechta kalıplama jarayonlari uchun javob beradi, arzon narx, shakli va o'lchami bilan cheklanmagan, ommaviy ishlab chiqarishga erishish uchun eng oson sinterlash usuli hisoblanadi. Bor va uglerodni oz miqdorda kislorodni o'z ichiga olgan b - SiC ga qo'shib, uni inert atmosferada 2000 ℃ atrofida sinterlash orqali nazariy zichligi 98% bo'lgan sinterlangan tanani olish mumkin. Ikki jarayon mavjud: qattiq faza va suyuq faza. Birinchisi yuqori zichlik va tozalikka ega, shuningdek, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori harorat kuchiga ega.
Odatiy ilovalar: Aşınmaya bardoshli va korroziyaga chidamli sızdırmazlık halqalari va toymasin podshipniklarni ommaviy ishlab chiqarish; Yuqori qattiqligi, past o'ziga xos og'irligi va yaxshi ballistik ishlashi tufayli u transport vositalari va kemalar uchun o'q o'tkazmaydigan zirh sifatida, shuningdek, fuqarolik seyflari va pul transport vositalarini himoya qilish uchun keng qo'llaniladi. Uning ko'p zarbalarga chidamliligi oddiy SiC keramikadan ustundir va silindrsimon engil himoya zirhlarining sinish nuqtasi 65 tonnadan oshishi mumkin.
2. Reaksion sinterlangan SiC keramika (RB SiC)
Asosiy afzalliklari: Zo'r mexanik ishlash, yuqori quvvat, korroziyaga chidamlilik va oksidlanishga chidamlilik; Past sinterlash harorati va narxi, aniq o'lchamga yaqin shakllanishga qodir. Jarayon igna ishlab chiqarish uchun uglerod manbasini SiC kukuni bilan aralashtirishni o'z ichiga oladi. Yuqori haroratlarda eritilgan kremniy ignabargli ichiga kirib boradi va uglerod bilan reaksiyaga kirishib, b - SiC hosil qiladi, u asl a - SiC bilan birlashadi va teshiklarni to'ldiradi. Sinterlash paytida o'lchamdagi o'zgarishlar kichik bo'lib, murakkab shaklli mahsulotlarni sanoat ishlab chiqarish uchun mos keladi.
Odatda ilovalar: Yuqori haroratli o'choq uskunalari, radiatsiya quvurlari, issiqlik almashinuvchilari, oltingugurtni yo'q qilish uchun nozullar; Past termal kengayish koeffitsienti, yuqori elastik moduli va to'rga yaqin shakllanish xususiyatlari tufayli u kosmik reflektorlar uchun ideal materialga aylandi; Shuningdek, u elektron quvurlar va yarimo'tkazgich chiplarini ishlab chiqarish uskunalari uchun qo'llab-quvvatlovchi armatura sifatida kvarts oynasini almashtirishi mumkin.
3. Issiq presslangan sinterlangan SiC keramika (HP SiC)
Asosiy afzallik: Yuqori harorat va yuqori bosim ostida sinxron sinterlash, kukun termoplastik holatda bo'lib, bu massa uzatish jarayoniga yordam beradi. U past haroratlarda va qisqa vaqt ichida nozik taneli, yuqori zichlikli va yaxshi mexanik xususiyatlarga ega mahsulotlarni ishlab chiqarishi mumkin va to'liq zichlik va sof sinterlash holatiga erishishi mumkin.
Odatda qo'llanilishi: Vetnam urushi paytida AQSh vertolyot ekipaji a'zolari uchun o'q o'tkazmaydigan jilet sifatida ishlatilgan, zirh bozori issiq presslangan bor karbidiga almashtirildi; Hozirgi vaqtda u asosan yuqori qo'shimcha qiymatli stsenariylarda, masalan, kompozitsiyani nazorat qilish, tozalik va zichlashtirish uchun juda yuqori talablarga ega bo'lgan sohalarda, shuningdek, aşınmaya bardoshli va yadro sanoati sohalarida qo'llaniladi.
4. Qayta kristallangan SiC keramika (R-SiC)
Asosiy afzallik: Sinterlash vositalarini qo'shishning hojati yo'q, bu ultra yuqori tozalik va katta SiC qurilmalarini tayyorlash uchun keng tarqalgan usul. Jarayon qo'pol va nozik SiC kukunlarini mutanosib ravishda aralashtirishni va ularni shakllantirishni, ularni 2200 ~ 2450 ℃ da inert atmosferada sinterlashni o'z ichiga oladi. Yupqa zarralar bug'lanadi va qo'pol zarralar orasidagi aloqada kondensatsiyalanadi va keramika hosil qiladi, qattiqligi esa olmosdan keyin ikkinchi bo'ladi. SiC yuqori haroratga chidamliligini, korroziyaga chidamliligini, oksidlanishga chidamliligini va termal zarba qarshiligini saqlaydi.
Odatda ilovalar: Yuqori haroratli o'choq mebellari, issiqlik almashinuvchilari, yonish nozullari; Aerokosmik va harbiy sohalarda u dvigatellar, quyruq qanotlari va fyuzelyaj kabi kosmik kemaning tarkibiy qismlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, bu esa uskunaning ishlashi va xizmat muddatini yaxshilashi mumkin.
5. Silikon infiltratsiyalangan SiC keramika (SiSiC)
Asosiy afzalliklari: Sanoat ishlab chiqarish uchun eng mos, qisqa sinterlash vaqti, past harorat, to'liq zich va deformatsiyalanmagan, SiC matritsasi va infiltratsiyalangan Si fazasidan iborat bo'lib, ikkita jarayonga bo'lingan: suyuqlik infiltratsiyasi va gaz infiltratsiyasi. Ikkinchisi yuqori narxga ega, ammo erkin kremniyning zichligi va bir xilligi yaxshi.
Odatda ilovalar: past porozlik, yaxshi havo o'tkazmasligi va past qarshilik statik elektrni yo'q qilishga yordam beradi, katta, murakkab yoki ichi bo'sh qismlarni ishlab chiqarish uchun mos keladi, yarimo'tkazgichlarni qayta ishlash uskunalarida keng qo'llaniladi; Yuqori elastik moduli, engilligi, yuqori mustahkamligi va mukammal havo o'tkazmasligi tufayli kosmik muhitda yuklarga bardosh bera oladigan va uskunaning aniqligi va xavfsizligini ta'minlaydigan aerokosmik sohada afzal qilingan yuqori samarali materialdir.
Yuborilgan vaqt: 2025-02-sentyabr