Zergatik aukeratu presiorik gabeko sinterizazioa SiC zeramika prestatzeko?

Silizio karburoa (SiC) zeramika, gogortasun handiko, indar handiko, tenperatura altuko erresistentzia eta korrosioarekiko erresistentziagatik ezagunak, aplikazio zabalak aurkitzen dituzte industria aeroespazialean, petrokimikoan eta zirkuitu integratuetan. SiC produktu gehienak balio erantsi handiko elementuak direla kontuan hartuta, merkatuaren potentziala handia da, hainbat herrialdetako arreta handia lortuz eta materialen zientzien ikerketaren ardatz bilakatuz. Dena den, sintesi-tenperatura ultra-altuak eta SiC zeramikaren sinterizazio trinkoa lortzeko zailtasunak haien garapena mugatu dute. Sinterizazio-prozesua funtsezkoa da SiC zeramikarako.

Nola alderatzen dira sinterizazio metodoak: erreakzio sinterizazioa eta presiorik gabeko sinterizazioa?

SiC-k, lotura kobalente sendoak dituen konposatu gisa, difusio-tasa baxuak erakusten ditu sinterizazioan zehar, gogortasun handia, erresistentzia handia, urtze-puntu altua eta korrosioarekiko erresistentzia ematen duten egitura-ezaugarriengatik. Honek dentsifikazioa lortzeko sinterizazio gehigarriak eta kanpoko presioa erabiltzea beharrezkoa da. Gaur egun, bai SiC-ren erreakzio-sinterizazioak bai presiorik gabeko sinterizazioak aurrerapen garrantzitsuak izan dituzte ikerketan eta aplikazio industrialean.

Erreakziorako sinterizazio-prozesuaSiC zeramikaIa forma garbiko sinterizazio-teknika bat da, sinterizazioan gutxieneko uzkurdura eta tamaina-aldaketak dituena. Sinterizazio tenperatura baxuak, produktuen egitura trinkoak eta ekoizpen kostu baxuak bezalako abantailak eskaintzen ditu, SiC zeramikazko produktu handiak eta konplexuak prestatzeko egokia da. Hala ere, prozesuak eragozpenak ditu, besteak beste, gorputz berdearen hasierako prestaketa konplexua eta azpiproduktuek eragindako kutsadura potentziala. Gainera, erreakzio-sinterizatuaren funtzionamendu-tenperatura tarteaSiC zeramikaDoako Si edukiak mugatzen du; 1400 °C-tik gora, materialaren indarra azkar gutxitzen da Si askearen urtzearen ondorioz.

SiC zeramikazko mikroegitura tipikoak hainbat tenperaturatan sinterizatuta

SiC-rako presiorik gabeko sinterizazio teknologia ondo finkatuta dago, hainbat konformazio-prozesu erabiltzeko gaitasuna, produktuaren forma eta tamainaren mugak gainditzea eta gehigarri egokiekin erresistentzia eta gogortasun handia lortzea. Gainera, presiorik gabeko sinterizazioa erraza eta egokia da forma ezberdinetako zeramikazko osagaiak masa ekoizteko. Hala ere, erreakzioz sinterizatutako SiC baino garestiagoa da erabilitako SiC hautsaren kostu handiagoa dela eta.

Presiorik gabeko sinterizazioak fase solidoa eta fase likidoa barne hartzen ditu batez ere. Fase solidoko presiorik gabeko SiC sinterizatuarekin alderatuta, erreakzio sinterizatuko SiC-k tenperatura altuko errendimendu eskasa erakusten du, batez ere flexio-erresistentzia gisa.SiC zeramika1400 °C-tik gora nabarmen jaisten da, eta azido eta base sendoekiko erresistentzia eskasa dute. Alderantziz, presiorik gabeko fase solido sinterizatuaSiC zeramikatenperatura altuetan propietate mekanikoak eta korrosioarekiko erresistentzia hobea erakusten dute azido eta base sendoetan.

Erreakzio-loturako SiC fabrikatzeko teknologia

Zeintzuk dira Presiorik gabeko Sinterizazio Teknologiaren Ikerketa Garapenak?

Solid-Phase Sintering: fase solidoko sinterizazioaSiC zeramikatenperatura altuak dakar, baina propietate fisiko eta kimiko egonkorrak eragiten ditu, batez ere tenperatura altuetan indarra mantenduz, aplikazio balio berezia eskainiz. SiC-ri boroa (B) eta karbono © gehituz, boroak SiC ale-mugak okupatzen ditu, SiC-n karbonoa partzialki ordezkatuz disoluzio solido bat eratzeko, karbonoak SiO2 gainazalearekin eta SiC-ko Si ezpurutasunarekin erreakzionatzen duen bitartean. Erreakzio hauek ale-mugaren energia murrizten dute eta gainazaleko energia handitzen dute, horrela sinterizatzeko indarra indartuz eta dentsifikazioa sustatuz. 1990eko hamarkadaz geroztik, SiC-aren presiorik gabeko sinterizaziorako gehigarri gisa B eta C erabiltzea asko aplikatu da hainbat industria-eremutan. Abantaila nagusia ale-mugetan bigarren fase edo beira-faserik ez izatea da, alearen muga garbiak eta tenperatura altuko errendimendu bikaina, egonkorra 1600 °C arte. Eragozpena da erabateko dentsifikazioa ez dela lortzen, poro itxi batzuk direla ale ertzetan, eta tenperatura altuek alearen hazkuntza ekar dezakete.

Likido-faseko sinterizazioa: fase likidoko sinterizazioan, sinterizazio-laguntzak normalean ehuneko txikietan gehitzen dira, eta ondoriozko fase intergranularrak oxido nabarmenak gorde ditzake sinterizazioaren ondoren. Ondorioz, fase likidoko SiC sinterizatuak ale-mugetan zehar haustura egin ohi du, erresistentzia eta haustura gogortasun handia eskainiz. Fase solidoko sinterizazioarekin alderatuta, sinterizazioan eratutako fase likidoak eraginkortasunez jaisten du sinterizazio tenperatura. Al2O3-Y2O3 sistema fase likidoan sinterizatzeko aztertutako sistemarik lehen eta erakargarrienetako bat izan zen.SiC zeramika. Sistema honek dentsifikazioa ahalbidetzen du tenperatura nahiko baxuetan. Esaterako, Al2O3, Y2O3 eta MgO dituen hauts-ohantzean laginak txertatzeak fase likidoaren eraketa errazten du SiC partikulen gainean MgO eta gainazaleko SiO2-ren arteko erreakzioen bidez, dentsifikazioa sustatzen du partikulen berrantolaketaren eta urtutako birzipitazioaren bidez. Gainera, SiC-aren presiorik gabeko sinterizaziorako gehigarri gisa erabiltzen diren Al2O3, Y2O3 eta CaOk Al5Y3O12 faseak sortzen dituzte materialan; CaO edukia gero eta handiagoarekin, CaY2O4 oxido faseak agertzen dira, aleen mugetan sartze-bide azkarrak osatuz eta materialaren sinteragarritasuna hobetuz.

Nola hobetzen dute gehigarriek presiorik gabeko sinterizazioaSiC Zeramika?

Gehigarriek presiorik gabeko sinterizatuen dentsifikazioa areagotu dezaketeSiC zeramika, sinterizazio tenperatura jaitsi, mikroegitura aldatu eta propietate mekanikoak hobetu. Gehigarri-sistemei buruzko ikerketak osagai bakarretik osagai anitzeko sistemetara eboluzionatu du, eta osagai bakoitzak eginkizun berezia du hobekuntzan.SiC zeramikaerrendimendua. Hala ere, gehigarriak sartzeak alde txarrak ere baditu, hala nola, Al2O eta CO bezalako azpiproduktu gaseosoak sortzen dituzten gehigarrien eta SiCren arteko erreakzioak, materialaren porositatea areagotuz. Gehigarrien porositatea murriztea eta pisu galeraren ondorioak arintzea izango dira etorkizuneko fase likidoko sinterizaziorako ikerketa-arlo nagusiak.SiC zeramika***

Semicorex-en espezializatuta gaudeSiC Zeramikaeta erdieroaleen fabrikazioan aplikatutako beste Zeramikazko Materialak, edozein kontsulta baduzu edo xehetasun gehiago behar badituzu, ez izan zalantzarik eta jarri gurekin harremanetan.

Harremanetarako telefonoa: +86-13567891907

Posta elektronikoa: sales@semicorex.com