Le ceramiche al carburo di silicio possiedono un'elevata resistenza alle alte temperature, un'ottima resistenza all'ossidazione, una buona resistenza all'usura, un'elevata stabilità termica, un basso coefficiente di dilatazione termica, un'elevata conduttività termica, un'elevata durezza, resistenza agli shock termici e alla corrosione chimica, oltre ad altre eccellenti proprietà. Sono ampiamente utilizzate nei settori automobilistico, meccanico, della protezione ambientale, aerospaziale, dell'elettronica, dell'energia e in molti altri ambiti, e sono diventate una ceramica strutturale insostituibile con prestazioni eccellenti in numerosi settori industriali. Ora ve le mostrerò!
Sinterizzazione senza pressione
La sinterizzazione senza pressione è considerata il metodo più promettente per la sinterizzazione del SiC. In base ai diversi meccanismi di sinterizzazione, la sinterizzazione senza pressione può essere suddivisa in sinterizzazione in fase solida e sinterizzazione in fase liquida. Attraverso β- ultrafine Una quantità appropriata di B e C (contenuto di ossigeno inferiore al 2%) sono stati aggiunti alla polvere di SiC contemporaneamente, e s. proehazka è stato sinterizzato per ottenere un corpo sinterizzato di SiC con densità superiore al 98% a 2020 ℃. A. Mulla et al. Al2O3 e Y2O3 sono stati utilizzati come additivi e sinterizzati a 1850-1950 ℃ per 0,5 μm β- SiC (la superficie delle particelle contiene una piccola quantità di SiO2). La densità relativa delle ceramiche di SiC ottenute è maggiore del 95% della densità teorica, e la dimensione dei grani è piccola e la dimensione media è di 1,5 micron.
Sinterizzazione a caldo
Il SiC puro può essere sinterizzato in modo compatto solo ad altissime temperature senza l'aggiunta di additivi, pertanto molti utilizzano il processo di sinterizzazione a caldo per il SiC. Sono stati pubblicati numerosi studi sulla sinterizzazione a caldo del SiC con l'aggiunta di coadiuvanti di sinterizzazione. Alliegro et al. hanno studiato l'effetto di boro, alluminio, nichel, ferro, cromo e altri additivi metallici sulla densificazione del SiC. I risultati mostrano che l'alluminio e il ferro sono gli additivi più efficaci per promuovere la sinterizzazione a caldo del SiC. FFlange ha studiato l'effetto dell'aggiunta di diverse quantità di Al2O3 sulle proprietà del SiC pressato a caldo. Si ritiene che la densificazione del SiC pressato a caldo sia correlata al meccanismo di dissoluzione e precipitazione. Tuttavia, il processo di sinterizzazione a caldo può produrre solo componenti in SiC di forma semplice. La quantità di prodotti ottenuti con un singolo ciclo di sinterizzazione a caldo è molto ridotta, il che non è vantaggioso per la produzione industriale.
pressatura isostatica a caldo sinterizzazione
Per superare le carenze del tradizionale processo di sinterizzazione, sono stati utilizzati additivi di tipo B e di tipo C ed è stata adottata la tecnologia di sinterizzazione mediante pressatura isostatica a caldo. A 1900 °C, sono state ottenute ceramiche cristalline fini con una densità superiore al 98%, e la resistenza alla flessione a temperatura ambiente ha potuto raggiungere i 600 MPa. Sebbene la sinterizzazione mediante pressatura isostatica a caldo possa produrre prodotti a fase densa con forme complesse e buone proprietà meccaniche, la sinterizzazione deve essere sigillata, il che rende difficile la produzione industriale.
Sinterizzazione reattiva
Il carburo di silicio sinterizzato per reazione, noto anche come carburo di silicio autolegante, si riferisce al processo in cui un lingotto poroso reagisce con una fase gassosa o liquida per migliorarne la qualità, ridurne la porosità e sinterizzare prodotti finiti con una determinata resistenza e precisione dimensionale. Si prende polvere di α-SiC e grafite, si mescolano in una certa proporzione e si riscalda a circa 1650 °C per formare un lingotto quadrato. Allo stesso tempo, il silicio gassoso penetra nel lingotto e reagisce con la grafite per formare β-SiC, che si combina con le particelle di α-SiC già presenti. Quando il silicio è completamente infiltrato, si ottiene un corpo sinterizzato per reazione con densità completa e dimensioni non soggette a contrazione. Rispetto ad altri processi di sinterizzazione, la variazione dimensionale nella sinterizzazione per reazione durante il processo di densificazione è minima e si possono ottenere prodotti con dimensioni precise. Tuttavia, la presenza di una grande quantità di SiC nel corpo sinterizzato peggiora le proprietà ad alta temperatura delle ceramiche di SiC sinterizzate per reazione.
Data di pubblicazione: 8 giugno 2022