Ce este SIC Ceramic?

Ceramică siceste un material ceramic produs de reacția elementelor de siliciu (SI) și de carbon (C), cu duritate extrem de ridicată, rezistență la căldură și stabilitate chimică. Nu numai că are aplicații extinse în industrie, dar deține și o poziție importantă în domeniul de înaltă tehnologie.

Proprietățile și caracteristicile ceramicii SIC

1. duritate ridicată

Duritatea ceramicii SIC este extrem de mare, în al doilea rând doar la cea a diamantului. Duritatea sa MOHS atinge 9, ceea ce o face capabilă să poarte și să taie cu ușurință și să taie alte materiale mai moi. Din acest motiv, ceramica SIC este adesea folosită pentru a fabrica unelte de tăiere, componente rezistente la uzură și alte aplicații care necesită rezistență la uzură.

2. Rezistență la căldură ridicată

Carbura de siliciu are o stabilitate excelentă la temperaturi ridicate și poate menține stabilitatea proprietăților sale fizice și chimice în medii la temperaturi ridicate peste 1600 ℃. Acest lucru face ca ceramica SIC să aibă avantaje de neînlocuit în aplicațiile la temperaturi ridicate, cum ar fi componentele motorului și materialele cazanului.

3. Stabilitatea chimică excelentă

Ceramica SIC are o rezistență puternică la majoritatea soluțiilor acide și alcaline și la gazele corozive. Acest lucru a permis să fie aplicat pe scară largă în medii extrem de corozive în industrii precum inginerie chimică și metalurgie.

4. Densitate mică

Deși ceramica SIC are o duritate ridicată și o rezistență puternică la căldură, densitatea lor este relativ scăzută și au caracteristici ușoare bune. Acest lucru este deosebit de important pentru industria aerospațială și auto care necesită materiale ușoare.

Procesul de sinterizare al ceramicii SIC are o importanță deosebită. Prin cercetări ample și explorare de către numeroși cercetători, diverse tehnici de sinterizare au fost dezvoltate succesiv, inclusiv sinterizarea fără presiune, sinterizarea presantă la cald, sinterizarea reacției, sinterizarea izostatică fierbinte și multe altele.

Sintering fără presiune

Sinterizarea fără presiune este considerată cea mai promițătoare metodă de sinterizare pentru sic. Conform diferitelor mecanisme de sinterizare, sinterizarea fără presiune poate fi împărțită în sinterizare în fază solidă și sinterizare în fază lichidă. Prin adăugarea simultană a unei cantități adecvate de B și C (cu un conținut de oxigen mai mic de 2%) la pulberea β-SIC ultrafină, corpul sinterizat sic cu o densitate mai mare de 98% va fi sinterizat la 2020 ℃.

Sintering apăsat fierbinte

Sic pur poate fi sinterizat dens la temperaturi foarte ridicate, fără niciun aditiv de sinterizare. Prin urmare, mulți oameni implementează procese de sinterizare pentru presare la cald pentru SIC. Aluminiul și fierul sunt cei mai eficienți aditivi pentru promovarea sinterizării la apăsarea la cald a SIC. În plus, procesul de sinterizare la presare la cald nu poate produce decât piese SIC cu forme simple, iar cantitatea de produse produse de procesul de sinterizare de presare la cald este foarte mic, ceea ce nu este propice producției industriale.

Sintering reactiv

Carbură de siliciu sinterizată de reacție, cunoscută și sub denumirea de carbură de siliciu auto-legată, se referă la procesul în care facturile de oțel poros reacționează cu faze de gaz sau lichid pentru a îmbunătăți calitatea piloturilor, a reduce porozitatea și a sinterina produsele finite cu o anumită rezistență și precizie dimensională. Pulberea α-SIC este amestecată cu grafit într-o anumită proporție și încălzită până la aproximativ 1650 ℃ pentru a forma un billet. Între timp, pătrunde în faza de gaz Si sau pătrunde în bilet, reacționează cu grafitul pentru a forma β-SIC și se combină cu particulele α-SIC existente. Când Si este complet infiltrat, un corp sinterizat reactiv cu densitate completă și nu se poate obține o contracție dimensională. În comparație cu alte procese de sinterizare, schimbarea dimensională a sinterizării reacției în timpul procesului de densificare este relativ mică, iar produsele cu dimensiuni precise pot fi produse. Cu toate acestea, prezența unei cantități mari de sic în corpul sinterizat deteriorează performanța la temperaturi ridicate a ceramicii SIC sinterizate de reacție.

Sinterizarea izostatică

Pentru a depăși deficiențele procesului tradițional de sinterizare, este adoptată tehnologia de sinterizare izostatică fierbinte. În condițiile de 1900 ℃, s -au obținut ceramică cu fază cristalină fină cu o densitate mai mare de 98, iar rezistența la îndoire la temperatura camerei ar putea atinge 600MPa. Deși sinterizarea presantă izostatică fierbinte poate produce produse în formă de complex și densă cu proprietăți mecanice bune, sinterizarea șoldului trebuie să sigileze semifabricatul, ceea ce face dificilă realizarea producției industriale.