Vanliga sintringsprocesser för kiselkarbidkeramik
1.Reaktionssintring
Processen för reaktionssintring av kiselkarbid börjar med blandning av en kolkälla och kiselkarbidpulver. Efter formning av blandningen genom slipgjutning, torrpressning eller kall isostatisk pressning, framställs en grön kropp. Därefter sker en kiselinfiltrationsreaktion genom att värma den gröna kroppen till över 1500°C i vakuum eller inert atmosfär. Fast kisel smälter till flytande kisel och tränger igenom den gröna kroppen genom kapillärverkan. Den kemiska reaktionen mellan flytande kisel (eller kiselånga) och kol i kroppen resulterar i in-situ bildning av β-SiC, som binder till de befintliga SiC-partiklarna och bildar reaktionssintrat kiselkarbidkeramiskt material. Nyckelfaktorer som påverkar prestandan hos reaktionssintrad kiselkarbid inkluderar storleken och typen av kolkälla, partikelstorleken hos kiselkarbidråmaterial, porositeten hos den gröna kroppen, sintringstemperatur och hålltid. Fördelarna med reaktionssintring inkluderar låg sintringstemperatur, låg produktionskostnad och hög materialförtätning, vilket gör den särskilt lämplig för tillverkning av stora och komplexa strukturella komponenter. Typiska applikationer inkluderar högtemperaturugnsmaterial, strålningsrör, värmeväxlare och avsvavlingsmunstycken.
2. Trycklös sintring
Trycklös sintring av kiselkarbid sker utan att externt tryck appliceras. Lämpliga sintringshjälpmedel tillsätts och tät sintring uppnås mellan 2000°C och 2150°C. Processen kan kategoriseras i sintring i fast fas och sintring i flytande fas baserat på formen på sintringshjälpmedlet. Fastfassintring använder B och C som sintringshjälpmedel, med andra alternativ inklusive B4C + C, BN + C, BP + C, AlB2 + C. Fastfassintring kan uppnå hög densitet (3,10 - 3,15 g/cm³) utan intergranulär glasaktig fas, som uppvisar utmärkta mekaniska egenskaper vid hög temperatur med en användningstemperatur på upp till 1600°C. Men om sintringstemperaturen är för hög kan det resultera i stor kornstorlek och minskad böjhållfasthet. Vätskefassintring använder vissa mängder av flerkomponents lågeutektiska oxider som sintringshjälpmedel, vilket uppnår förtätning av SiC vid lägre temperaturer. Processen resulterar i fina och likformiga likaxliga korn, och införandet av flytande fas försvagar gränssnittsbindningen, vilket leder till fullständig transgranulär fraktur och avsevärt förbättrad styrka och seghet. Trycklös sintring av kiselkarbid är en mogen teknologi med fördelar såsom förmågan att använda olika formningsprocesser, låg produktionskostnad och förmågan att uppnå hög hållfasthet och seghet med lämpliga tillsatser. Typiska industriprodukter är bland annat slitstarka och korrosionsbeständiga tätningsringar, glidlager.
3. Varmpressande sintring
Varmpressande sintring innebär att torkat kiselkarbidpulver fylls i en höghållfast grafitform. Samtidigt applicering av axiellt tryck och uppvärmning under kontrollerade tryck-temperatur-tid-förhållanden resulterar i sintring och formning av kiselkarbid. Processen drar nytta av den samtidiga appliceringen av värme och tryck, där pulvret är i ett termoplastiskt tillstånd, vilket underlättar partikelkontakt, diffusion och flödesmassöverföringsprocesser. Denna metod kan producera kiselkarbidkeramik med fina korn, hög relativ densitet och utmärkta mekaniska egenskaper vid lägre sintringstemperaturer och kortare sintringstider. Emellertid är komplexiteten hos utrustning och processer, höga krav på formmaterial, begränsad tillämpbarhet på enkelt formade delar, låg produktionseffektivitet och höga produktionskostnader anmärkningsvärda nackdelar. Som ett resultat är denna metod främst lämplig för speciella applikationer.
4. Hot Isostatic Pressing (HIP) Sintring
HIP innebär att material (pulver, gröna kroppar eller sintrade kroppar) utsätts för balanserat tryck under uppvärmningsprocessen, med användning av inerta gaser som argon eller kväve som trycköverföringsmedia. Kombinationen av hög temperatur och högt tryck främjar förtätning. HIP-teknologin kan producera helt homogena, mikrostrukturellt enhetliga, finkorniga och helt täta material vid lägre sintringstemperaturer och kortare tider. Det är lämpligt för att framställa komplexformade produkter, särskilt när låga pulverkrav är avgörande för beredning av nanopartikelkeramik. Tekniken tillåter exakt kontroll av produktens slutliga dimensioner, vilket kräver minimal efterbearbetning eller till och med möjliggör direkt användning utan ytterligare bearbetning. HIP-sintring kännetecknas dock av höga barriärer för inkapslingsteknik, höga investerings- och driftskostnader, vilket begränsar dess utbredda tillämpning.
XIAMEN MASCERA TECHNOLOGY CO., LTD. är en ansedd och pålitlig leverantör specialiserad på tillverkning och försäljning av tekniska keramiska delar. Vi tillhandahåller skräddarsydd produktion och högprecisionsbearbetning för en bred serie av högpresterande keramiska material inklusive aluminiumoxid keramik, zirkonium keramik, kiselnitrid, kiselkarbid, bornitrid, aluminiumnitrid och bearbetbar glaskeramik. För närvarande kan våra keramiska delar hittas i många industrier som mekanisk, kemisk, medicinsk, halvledare, fordon, elektronik, metallurgi etc. Vårt uppdrag är att tillhandahålla keramiska delar av bästa kvalitet för globala användare och det är ett stort nöje att se vår keramik delar fungerar effektivt i kundernas specifika applikationer. Vi kan samarbeta om både prototyp och massproduktion, välkommen att kontakta oss om du har önskemål
