Cum se rezolvă problema crăpăturilor de sinterizare în ceramica din carbură de siliciu? - Vetek Semiconductor

În domeniul producției industriale moderne, materialele ceramice de înaltă performanță au devenit treptat materialele preferate pentru aplicațiile industriale cheie, datorită rezistenței lor excelente de uzură, rezistenței la temperatură ridicată și stabilității chimice. Ceramica de carbură de siliciu de înaltă puritate (SIC) au devenit o alegere ideală pentru multe câmpuri industriale, datorită proprietăților lor fizice și chimice unice, cum ar fi rezistența ridicată, duritatea ridicată și o bună conductivitate termică. Cu toate acestea, în procesul de pregătire a ceramicii din carbură de siliciu, problema fisurilor de sinterizare a fost întotdeauna un blocaj care restricționează îmbunătățirea performanței sale. Acest articol va explora profund problemele de performanță ale fisurilor de sinterizare în ceramică de carbură de siliciu de înaltă performanță și de înaltă puritate și va propune soluții.

Ⅰ. Fundal de aplicare a ceramicii cu carbură de siliciu de înaltă performanță

Ceramica cu carbură de siliciu are perspective largi de aplicare în industria aerospațială, industria auto, echipamente energetice și alte domenii. În domeniul aerospațial, ceramica cu carbură de siliciu este utilizată pentru fabricarea palelor de turbine și a camerelor de ardere pentru a rezista la temperaturi extrem de ridicate și medii oxidante. În industria auto, ceramica cu carbură de siliciu poate fi utilizată pentru fabricarea rotoarelor de turbocompresoare pentru a obține viteze mai mari și durabilitate. În echipamentele energetice, ceramica cu carbură de siliciu este utilizată pe scară largă în componentele cheie ale reactoarelor nucleare și ale centralelor electrice pe combustibili fosili pentru a îmbunătăți eficiența de funcționare și siguranța echipamentelor.

Ⅱ. Cauzele fisurilor de sinterizare în ceramica cu carbură de siliciu

Ceramica din carbură de siliciu este predispusă la fisuri în timpul procesului de sinterizare. Principalele motive includ următoarele aspecte:

Proprietăți pulbere: Mărimea particulelor, suprafața specifică și puritatea pulberii de carbură de siliciu afectează direct procesul de sinterizare. Pulberea de carbură de siliciu de înaltă puritate, cu o pitură fină este mai probabil să producă o microstructură uniformă în timpul procesului de sinterizare, reducând apariția fisurilor.

Presiune de modelare: Presiunea de turnare are un efect semnificativ asupra densității și uniformității semifabricatului de carbură de siliciu. Presiunea de turnare prea mare sau prea mică poate cauza concentrarea tensiunilor în interiorul semifabricatului, crescând riscul de fisuri.

Temperatura și timpul de sinterizare: Temperatura de sinterizare a ceramicii din carbură de siliciu este de obicei între 2000 ° C și 2400 ° C, iar timpul de izolare este, de asemenea, lung. Temperatura de sinterizare nerezonabilă și controlul timpului vor duce la o creștere anormală a cerealelor și la stres inegale, provocând astfel fisuri.

Viteza de încălzire și viteza de răcire: Încălzirea rapidă și răcirea vor produce tensiune termică în interiorul semifabricatului, ceea ce duce la formarea de fisuri. Controlul rezonabil al ratelor de încălzire și răcire este cheia prevenirii fisurilor.

Ⅲ. Metode de îmbunătățire a performanței fisurilor de sinterizare a ceramicii cu carbură de siliciu

Pentru a rezolva problema fisurilor de sinterizare în ceramica cu carbură de siliciu, pot fi adoptate următoarele metode:

Pretratare cu pulbere: Optimizați distribuția mărimii particulelor și suprafața specifică a pulberii de carbură de siliciu prin procese precum uscarea prin pulverizare și freza cu bile pentru a îmbunătăți activitatea de sinterizare a pulberii.

Optimizarea procesului de formare: Utilizați tehnologii avansate de formare, cum ar fi presarea izostatică și formarea cu alunecare pentru a îmbunătăți uniformitatea și densitatea semifabricatului și pentru a reduce concentrația de tensiuni interne.

Controlul procesului de sinterizare: Optimizați curba de sinterizare, selectați temperatura de sinterizare și timpul de menținere adecvate și controlați creșterea cerealelor și distribuția tensiunii. În același timp, adoptați procese precum sinterizarea segmentată și presarea izostatică la cald (HIP) pentru a reduce și mai mult apariția fisurilor.

Adăugând aditivi: Adăugarea unor cantități adecvate de elemente de pământ rare sau aditivi de oxid, cum ar fi oxidul de yttrium, oxidul de aluminiu etc., poate promova densificarea sinterizării și poate îmbunătăți rezistența la fisură a materialului.

Ⅳ.Despre SemiconductorCeramica din carbură de siliciu

Vetek Semiconductor este un producător și furnizor de produse de ceramică din carbură de siliciu din China. Cu portofoliul nostru extins de combinații de materiale de ceramică cu carbură de siliciu de calitate semiconductoare, capacități de fabricare a componentelor și servicii de inginerie de aplicații, vă putem ajuta să depășiți provocări semnificative. Principalele noastre produse ceramice cu carbură de siliciu includTub de proces SIC, Barca de placă cu carbură de siliciu pentru cuptor orizontal, Paleta cantilever din carbură de siliciu, Barca de placă cu carbură de siliciu acoperit cu sicşiPurtător de napolitană cu carbură de siliciu pură. Ceramica de carbură de siliciu ultra-puțină Vetek Semiconductor sunt frecvent utilizate pe întregul ciclu de fabricare și procesare a semiconductorilor. Vetek Semiconductor este partenerul dvs. inovator în domeniul procesării semiconductorilor.