די "קלאָן טעכניק" פון סיליקאָן קאַרבייד קעראַמיק: אַנאַליז פון פינף הויפּטשטראָם טיפּן

סיליקאָן קאַרבייד (SiC) קעראַמיקזענען געוואָרן דער קערן מאַטעריאַל אין דעם פעלד פון הויך-טעמפּעראַטור סטרוקטורעל קעראַמיק צוליב זייער נידעריק טערמישער יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט, הויך טערמישער קאַנדאַקטיוויטי, הויך כאַרדנאַס, און ויסגעצייכנט טערמישער און כעמישער פעסטקייט. זיי זענען וויידלי געניצט אין שליסל פעלדער אַזאַ ווי אַעראָספּייס, יאָדער ענערגיע, מיליטער, און האַלב-קאָנדוקטאָרן.
אבער, די גאר שטארקע קאוואלענטע בונדן און נידעריגע דיפוזיע קאעפיציענט פון SiC מאכן זיין פארדענטונג שווער. צו דעם צוועק, האט די אינדוסטריע אנטוויקלט פארשידענע סינטערינג טעכנאלאגיעס, און SiC קעראמיקס צוגעגרייט דורך פארשידענע טעכנאלאגיעס האבן באדייטנדע אונטערשיידן אין מיקראסטרוקטור, אייגנשאפטן, און אנווענדונג סצענארן. דא איז אן אנאליז פון די הויפט אייגנשאפטן פון פינף הויפטשטראם סיליקאן קארבייד קעראמיקס.
1. נישט-דרוק-געסינטערטע SiC קעראַמיק (S-SiC)
קערן מעלות: פּאַסיק פֿאַר קייפל מאָלדינג פּראָצעסן, נידעריק קאָסטן, נישט באַגרענעצט דורך פאָרעם און גרייס, דאָס איז די גרינגסטע סינטערינג מעטאָד צו דערגרייכן מאַסע פּראָדוקציע. דורך צולייגן באָר און טשאַד צו β-SiC וואָס כּולל שפּורן פון זויערשטאָף און סינטערינג עס אונטער אַן ינערט אַטמאָספער ביי אַרום 2000 ℃, קען מען באַקומען אַ סינטערד גוף מיט אַ טעאָרעטישע געדיכטקייט פון 98%. עס זענען צוויי פּראָצעסן: האַרטע פאַזע און פליסיקע פאַזע. דער ערשטער האט העכערע געדיכטקייט און ריינקייט, ווי אויך הויך טערמישע קאַנדאַקטיוויטי און הויך-טעמפּעראַטור שטאַרקייט.
טיפּישע אַפּליקאַציעס: מאַסן פּראָדוקציע פון ​​טראָגן-קעגנשטעליק און קעראָוזשאַן-קעגנשטעליק פאַרזיגלונג רינגען און גליטשנדיק לאַגערן; צוליב זיין הויך כאַרדנאַס, נידעריק ספּעציפיש גראַוויטי, און גוט באַליסטיש פאָרשטעלונג, איז עס וויידלי געניצט ווי קוילן-זיכער פאנצער פֿאַר וועהיקלעס און שיפן, ווי אויך פֿאַר באַשיצן ציווילע זיכערהייטן און געלט טראַנספּאָרט וועהיקלעס. זיין מולטי-היט קעגנשטעל איז העכער ווי געוויינטלעך SiC קעראַמיק, און דער בראָך פונט פון סילינדריקאַל לייטווייט פּראַטעקטיוו פאנצער קען דערגרייכן איבער 65 טאָן.
2. רעאַקציע-געסינטערטע SiC קעראַמיק (RB SiC)
קערן מעלות: אויסגעצייכנטע מעכאנישע פאָרשטעלונג, הויך שטאַרקייט, קעראָוזשאַן קעגנשטעל, און אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל; נידעריק סינטערינג טעמפּעראַטור און קאָסטן, טויגיק צו פאָרעם כּמעט די נעץ גרייס. דער פּראָצעס ינוואַלווז מישונג פון אַ טשאַד מקור מיט SiC פּודער צו פּראָדוצירן אַ בילעט. ביי הויך טעמפּעראַטורן, ינפילטרירט געשמאָלצן סיליקאָן די בילעט און רעאַגירט מיט טשאַד צו פאָרעם β-SiC, וואָס קאַמביינז מיט די אָריגינעל α-SiC און פילט די פּאָרעס. די גרייס ענדערונג בעשאַס סינטערינג איז קליין, מאכן עס פּאַסיק פֿאַר ינדאַסטריאַל פּראָדוקציע פון ​​קאָמפּלעקס פאָרמיקע פּראָדוקטן.
טיפּישע אַפּליקאַציעס: הויך טעמפּעראַטור אויוון עקוויפּמענט, ראַדיאַנט רערן, היץ וועקסלער, דעסולפוריזאַציע נאַזאַלז; רעכט צו זיין נידעריק טערמיש יקספּאַנשאַן קאָואַפישאַנט, הויך עלאַסטיש מאָדולוס, און כּמעט נעץ פאָרמינג קעראַקטעריסטיקס, איז עס געוואָרן אַן אידעאַל מאַטעריאַל פֿאַר פּלאַץ רעפלעקטאָרן; עס קען אויך פאַרבייַטן קוואַרץ גלאז ווי אַ שטיצנדיק פיקסטשער פֿאַר עלעקטראָניש רערן און האַלב-קאָנדוקטאָר טשיפּ מאַנופאַקטורינג עקוויפּמענט.

3. הייס געפּרעסטע סינטערד SiC קעראַמיק (HP SiC)
קערן מייַלע: סינטשראָנאָוס סינטערינג אונטער הויך טעמפּעראַטור און הויך דרוק, די פּודער איז אין אַ טערמאָפּלאַסטיק שטאַט, וואָס איז גינסטיק צו מאַסע אַריבערפירן פּראָצעס. עס קען פּראָדוצירן פּראָדוקטן מיט פייַן גריינז, הויך געדיכטקייַט, און גוטע מעכאַנישע פּראָפּערטיעס ביי נידעריקער טעמפּעראַטורעס און אין אַ קירצער צייט, און קענען דערגרייכן גאַנץ געדיכטקייַט און כּמעט ריין סינטערינג שטאַט.
טיפישע אנווענדונג: אריגינעל גענוצט אלס קוילן-זיכערע וועסטן פאר אמעריקאנער העליקאפטער קאָמאַנדע מיטגלידער בעת דער וויעטנאם מלחמה, איז דער פאנצער מאַרקעט געוואָרן ערזעצט דורך הייס-געפּרעסטע באָר קאַרבייד; איצט ווערט עס מערסטנס גענוצט אין הויך-ווערט-צוגעגעבענע סצענאַרן, אַזאַ ווי פעלדער מיט גאָר הויכע באדערפענישן פֿאַר קאָמפּאָזיציע קאָנטראָל, ריינקייט און דענסיפיקאַציע, ווי אויך טראָגן-קעגנשטעליק און נוקלעאַרע אינדוסטריע פעלדער.
4. רעקריסטאַליזירטע SiC קעראַמיק (R-SiC)
קערן מייַלע: ניט דאַרפֿן צו לייגן סינטערינג הילף, עס איז אַ פּראָסט מעטאָד פֿאַר צוגרייטן גאָר הויך ריינקייט און גרויסע SiC דעוויסעס. דער פּראָצעס ינוואַלווז מיקסינג גראָב און פייַן SiC פּודער אין פּראָפּאָרציע און פאָרמינג זיי, סינטערינג זיי אין אַן ינערט אַטמאָספער ביי 2200~2450 ℃. פייַן פּאַרטיקאַלז דאַמפּף און קאַנדענס אין די קאָנטאַקט צווישן גראָב פּאַרטיקאַלז צו פאָרעם קעראַמיק, מיט אַ כאַרדנאַס צווייט בלויז צו דימענט. SiC האַלט הויך הויך-טעמפּעראַטור שטאַרקייַט, קעראָוזשאַן קעגנשטעל, אַקסאַדיישאַן קעגנשטעל, און טערמאַל קלאַפּ קעגנשטעל.
טיפּישע אַפּליקאַציעס: הויך טעמפּעראַטור אויוון מעבל, היץ וועקסלער, קאַמבאַסטשאַן נאַזאַלז; אין די אַעראָספּייס און מיליטעריש פעלדער, עס איז געניצט צו פּראָדוצירן ספּייסקראַפט סטראַקטשעראַל קאַמפּאָונאַנץ אַזאַ ווי ענדזשאַנז, עק פינז און פיוזאַלאַזש, וואָס קענען פֿאַרבעסערן ויסריכט פאָרשטעלונג און דינסט לעבן.
5. סיליקאָן אינפֿילטרירט SiC קעראַמיק (SiSiC)
קערן מעלות: מערסט פּאַסיק פֿאַר אינדוסטריעלע פּראָדוקציע, מיט קורצע סינטערינג צייט, נידעריקע טעמפּעראַטור, גאָר געדיכט און נישט דעפאָרמירט, צוזאַמענגעשטעלט פֿון SiC מאַטריץ און אינפֿילטרירטער Si פֿאַזע, צעטיילט אין צוויי פּראָצעסן: פֿליסיק אינפֿילטראַציע און גאַז אינפֿילטראַציע. די לעצטע האט אַ העכערע קאָסטן אָבער בעסערע געדיכטקייט און איינהייטלעכקייט פֿון פֿרײַעם סיליקאָן.
טיפּישע אַפּליקאַציעס: נידעריק פּאָראָזיטעט, גוטע לופטדיכטקייט, און נידעריק קעגנשטעל זענען גינסטיק צו עלימינירן סטאַטיש עלעקטרע, פּאַסיק פֿאַר פּראָדוצירן גרויסע, קאָמפּלעקס אָדער ליידיקע טיילן, וויידלי געניצט אין האַלב-קאָנדוקטאָר פּראַסעסינג ויסריכט; רעכט צו זיין הויך עלאַסטיש מאָדולוס, לייטווייט, הויך שטאַרקייט, און ויסגעצייכנט לופטדיכטקייט, עס איז די בילכער הויך-פאָרשטעלונג מאַטעריאַל אין די אַעראָספּייס פעלד, וואָס קענען וויטסטאַנד לאָודז אין פּלאַץ ינווייראַנמאַנץ און ענשור ויסריכט אַקיעראַסי און זיכערקייַט.