Trong các lĩnh vực tiên tiến như chất bán dẫn, năng lượng mới và hàng không vũ trụ, vật liệu gốm màu xám đen đang âm thầm đóng một vai trò quan trọng. Đó làgốm silicon carbide– một vật liệu có độ cứng tương đương kim cương, đang thay đổi bộ mặt của ngành công nghiệp hiện đại nhờ khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và dẫn nhiệt tốt. Tuy nhiên, ít ai biết rằng để biến bột silicon carbide cứng thành các thiết bị chính xác, cần phải trải qua một quy trình “rèn nhiệt độ cao” kỳ diệu.
I. Quá trình thiêu kết: Chìa khóa kỳ diệu để biến đá thành vàng
Nếu so sánh bột silicon carbide với ngọc bích chưa đánh bóng, thì quá trình thiêu kết là quy trình then chốt để định hình nó thành một sản phẩm tinh xảo. Thông qua quá trình rèn nhiệt độ cao ở 800-2000℃, các hạt bột có kích thước micron “bắt tay” lại ở cấp độ nguyên tử, tạo thành một khối gốm đặc và rắn chắc. Các quy trình thiêu kết khác nhau, cũng như các kỹ thuật khắc khác nhau, mang lại cho vật liệu những đặc tính hiệu suất độc đáo:
1. Thiêu kết áp suất khí quyển: Phương pháp “hầm chậm trên lửa nhỏ” truyền thống nhất
Giống như món súp ngon cần được ninh nhừ ở lửa nhỏ, quá trình này cho phép bột tự nhiên cô đặc lại qua nhiệt độ cao kéo dài. Mặc dù chu kỳ tương đối dài, nhưng nó vẫn giữ được “hương vị nguyên bản” của vật liệu và phù hợp hơn với các linh kiện thiết bị bán dẫn có yêu cầu nghiêm ngặt về độ tinh khiết.
2. Thiêu kết ép nóng: Một “kỹ thuật rèn áp suất cao” được kiểm soát chính xác
Áp dụng áp suất cơ học trong môi trường nhiệt độ cao giống như một “mát-xa chườm nóng” chính xác lên vật liệu, có thể nhanh chóng loại bỏ các lỗ rỗng bên trong. Các chi tiết gốm được sản xuất theo quy trình này có mật độ gần với giá trị lý thuyết và là lựa chọn lý tưởng để sản xuất vòng bi và phớt chính xác.
3. Phản ứng thiêu kết: “Phép thuật hóa học” trong thế giới vật liệu
Bằng cách khéo léo tận dụng phản ứng hóa học giữa silicon và carbon, các lỗ rỗng sẽ tự động được lấp đầy trong quá trình thiêu kết. Tính năng "tự phục hồi" này biến nó thành một công cụ mạnh mẽ để chế tạo các chi tiết phức tạp và không đồng đều, phù hợp với nhiều sản phẩm chịu nhiệt độ cao, chống mài mòn, chống ăn mòn hoặc các chi tiết tùy chỉnh khác.
Ii. Lựa chọn quy trình: Sự khôn ngoan của việc điều chỉnh cho phù hợp
Cũng giống như thợ may cao cấp chọn mũi khâu dựa trên đặc tính của vải, các kỹ sư cần xem xét toàn diện các yêu cầu của sản phẩm:
Khi xử lý các bộ phận có thành mỏng và hình dạng không đều, “công nghệ thâm nhập” của quá trình thiêu kết phản ứng có thể duy trì hình dạng hoàn hảo
Khay bán dẫn có yêu cầu nghiêm ngặt về bề mặt siêu phẳng có thể đảm bảo không biến dạng thông qua quá trình thiêu kết áp suất thông thường
Khi xử lý các thành phần chịu tải cao, mật độ thiêu kết ép nóng cực cao thường được chọn
Iii. Những đột phá công nghệ vô hình
Trong lịch sử phát triển của công nghệ thiêu kết, hai cải tiến tiềm ẩn đặc biệt quan trọng: việc bổ sung chất hỗ trợ thiêu kết ít xâm lấn giống như "keo phân tử", giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng đồng thời tăng cường độ bền; Hệ thống kiểm soát nhiệt độ kỹ thuật số có thể so sánh với một "đầu bếp thông minh", giữ cho nhiệt độ dao động trong phạm vi ±5℃ và đảm bảo tính nhất quán về hiệu suất cho từng lô vật liệu.
Từ lĩnh vực công nghiệp chống mài mòn và chống ăn mòn đến ngành công nghiệp bán dẫn tiên tiến, gốm silicon carbide đang định hình lại bối cảnh của ngành công nghiệp hiện đại. Sự đổi mới liên tục của công nghệ thiêu kết giống như chắp cánh cho vật liệu kỳ diệu này, giúp nó bay cao trên bầu trời ứng dụng rộng lớn hơn. Là một nhà sản xuất chuyên nghiệp, hoạt động sâu rộng trong lĩnh vực gốm silicon carbide hơn một thập kỷ, Shandong Zhongpeng hiểu rõ mối quan hệ giữa vật liệu và kiểm soát nhiệt hơn bất kỳ ai. Mỗi lần tinh chỉnh đường cong thiêu kết là một lần tái cấu trúc tam giác vàng “nhiệt độ-áp suất-thời gian”. Sự rung động của mỗi lò nung và ngọn lửa lò nung tiếp tục viết nên chương mới của ngành gốm sứ công nghiệp. Dựa trên sự tự tin vào nghiên cứu và phát triển độc lập cùng nhiều công nghệ được cấp bằng sáng chế, chúng tôi luôn cam kết cung cấp cho khách hàng giải pháp trọn gói từ tinh chế nguyên liệu thô đến thiêu kết chính xác, đảm bảo rằng mỗi sản phẩm gốm silicon carbide đều mang trong mình hơi ấm của mười năm chế tác thủ công. Con đường phía trước được tôi luyện, và thông qua quá trình rèn luyện lặp đi lặp lại, nó sẽ trở nên mới mẻ. Chúng tôi trân trọng mời bạn cùng chúng tôi chứng kiến tia sáng trí tuệ trong ngành gốm sứ công nghiệp soi sáng thêm những điều không thể. Chúng tôi luôn tin rằng mỗi tiến bộ trong khoa học vật liệu đều đang tích lũy sức mạnh để nhân loại vượt qua những giới hạn công nghệ.
Thời gian đăng: 17-04-2025