-
-
Về chúng tôi
-
Tin tức
-
Hỗ trợ kỹ thuật
Đặc điểm của gốm silicon carbide
2024-12-12
1、Không áp suất nung kết: Năm 1974, công ty GE của Mỹ đã thành công trong việc đạt được gốm SiC có mật độ cao ở 2020℃ bằng cách sử dụng quy trình nung kết không áp suất, đồng thời thêm một lượng nhỏ B và C vào bột β-SiC tinh khiết cao. Hiện tại, quy trình này đã trở thành phương pháp chính để chế tạo gốm SiC. Gần đây, một số nhà nghiên cứu đã thêm Al2O3 và Y2O3 vào bột SiC siêu mịn, đạt được nung kết SiC dày đặc ở nhiệt độ 1850℃～2000℃. Do nhiệt độ nung kết thấp và cấu trúc vi mô được tinh chỉnh rõ rệt, độ bền và độ dẻo dai của nó đã được cải thiện đáng kể.
2、Nung kết áp suất nhiệt: Vào giữa những năm 50, công ty Norton của Mỹ đã bắt đầu nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia kim loại như B, Ni, Cr, Fe, Al đến nung kết áp suất nhiệt của SiC. Các thí nghiệm cho thấy: Al và Fe là những phụ gia hiệu quả hơn trong việc thúc đẩy sự dày đặc của SiC khi nung kết áp suất. Một số nhà nghiên cứu đã sử dụng Al2O3 làm phụ gia và thông qua quy trình nung kết áp suất nhiệt, cũng đã đạt được sự dày đặc của SiC, và cho rằng cơ chế của nó là nung kết pha lỏng. Ngoài ra, còn có các nhà nghiên cứu khác đã sử dụng B4C, B hoặc B và C, Al2O3 và C, Al2O3 và Y2O3, Be, B4C và C làm phụ gia, cũng đã đạt được gốm SiC dày đặc bằng cách sử dụng nung kết áp suất nhiệt.
3、Nung kết áp suất tĩnh nhiệt: Trong những năm gần đây, để nâng cao hơn nữa hiệu suất cơ học của gốm SiC, các nhà nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu quy trình nung kết áp suất tĩnh nhiệt của gốm SiC. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng B và C làm phụ gia, thông qua quy trình nung kết áp suất tĩnh nhiệt, đã đạt được khối nung kết SiC có mật độ cao ở 1900℃. Hơn nữa, thông qua quy trình này, ở 2000℃ và áp suất 138MPa, đã thành công trong việc đạt được nung kết SiC không có phụ gia. Nghiên cứu cho thấy: Khi kích thước hạt của bột SiC nhỏ hơn 0.6μm, ngay cả khi không đưa vào bất kỳ phụ gia nào, thông qua nung kết áp suất tĩnh nhiệt, có thể đạt được sự dày đặc ở 1950℃.
4、Nung kết phản ứng: Phương pháp nung kết phản ứng SiC đã được nghiên cứu thành công ở Mỹ từ sớm. Quy trình nung kết phản ứng bao gồm: trước tiên trộn đều bột α-SiC và bột than theo tỷ lệ, sau đó tạo thành khối xốp bằng cách nén khô, ép hoặc đổ khuôn. Ở nhiệt độ cao, khối này tiếp xúc với Si lỏng, C trong khối sẽ phản ứng với Si thẩm thấu vào, tạo ra β-SiC và kết hợp với α-SiC, Si dư thừa sẽ lấp đầy các lỗ rỗng, từ đó tạo ra khối nung kết phản ứng không có lỗ rỗng. SiC nung kết phản ứng thường chứa 8% Si tự do. Do đó, để đảm bảo Si thẩm thấu hoàn toàn, khối nguyên liệu cần có độ xốp đủ. Thông thường, độ dày của khối nguyên liệu được điều chỉnh thông qua việc điều chỉnh tỷ lệ α-SiC và C trong hỗn hợp ban đầu, phân bố kích thước hạt của α-SiC, hình dạng và kích thước của C cũng như áp suất tạo hình.
Tóm tắt: Các thí nghiệm cho thấy, gốm SiC được sản xuất bằng các phương pháp nung kết không áp suất, nung kết áp suất nhiệt, nung kết áp suất tĩnh nhiệt và nung kết phản ứng có những đặc điểm hiệu suất khác nhau. Nếu xét về mật độ nung kết và độ bền uốn, gốm SiC nung kết áp suất nhiệt và nung kết áp suất tĩnh nhiệt có mật độ tương đối cao, trong khi gốm SiC nung kết phản ứng có mật độ tương đối thấp. Mặt khác, hiệu suất cơ học của gốm SiC cũng khác nhau tùy thuộc vào các phụ gia nung kết. Gốm SiC nung kết không áp suất, nung kết áp suất nhiệt và nung kết phản ứng có khả năng chống lại axit mạnh và kiềm mạnh tốt, nhưng gốm SiC nung kết phản ứng có khả năng chống ăn mòn kém đối với axit siêu mạnh như HF. Về khả năng chịu nhiệt, khi nhiệt độ dưới 900℃, hầu hết các gốm SiC đều có độ bền tăng lên; khi nhiệt độ vượt quá 1400℃, độ bền uốn của gốm SiC nung kết phản ứng giảm mạnh. (Điều này là do khối nung kết chứa một lượng Si tự do nhất định, khi vượt quá một nhiệt độ nhất định, độ bền uốn giảm mạnh.) Đối với gốm SiC nung kết không áp suất và nung kết áp suất tĩnh nhiệt, khả năng chịu nhiệt chủ yếu bị ảnh hưởng bởi loại phụ gia.
Tiếp theo:
Tin nhắn trực tuyến