خواص ممتازة وطرق تلبيد سيراميك كربيد السيليكون

يعتمد سيراميك كربيد السيليكون على المواد الخام من كربيد السيليكون من خلال مجموعة متنوعة من العمليات المصنوعة من سيراميك خاص، والفهم التالي للخصائص الممتازة لسيراميك كربيد السيليكون.
يتميز سيراميك كربيد السيليكون بشكل أساسي بمقاومة الأكسدة، والتوصيل الكهربائي، والصلابة العالية، والتوصيل الحراري العالي، وما إلى ذلك.
(1) مقاومة الأكسدة لسيراميك كربيد السيليكون عند 800-1140 درجة عندما تكون مقاومة الأكسدة ضعيفة، عند 1140-1600 درجة عندما تكون مقاومة الأكسدة جيدة جدًا، أعلى من 1750 درجة، يتم تدمير فيلم الأكسيد، تنخفض مقاومة الأكسدة بشكل حاد.
(2) الموصلية كربيد السيليكون النقي هو عازل كهربائي، ولكن سيراميك كربيد السيليكون يحتوي على مجموعة متنوعة من الشوائب، لذلك لديه بعض الخصائص الموصلة.
(3) صلابة عالية يتم تحديد خصائص صلابة السيراميك سيك ، من خلال كربيد السيليكون نفسه ، مع زيادة درجة الحرارة ، لا تنخفض صلابة سيراميك كربيد السيليكون.
(4) الموصلية الحرارية في درجة حرارة الغرفة، تكون الموصلية الحرارية لسيراميك كذا عالية جدًا.

تم بحث كربيد السيليكون المرتبط بالتفاعل بنجاح في الولايات المتحدة في وقت سابق. وتتم عملية التلبيد التفاعلي على النحو التالي: أولاً خلط مسحوق α-SiC ومسحوق الجرافيت بالتناسب، ثم صنع قطعة مسامية من البليت عن طريق الضغط الجاف أو البثق أو حقن الطين. عند التلامس مع سائل Si عند درجة حرارة عالية، يتفاعل الكربون الموجود في البليت مع Si المتسلل لتوليد سيكلور ألفا، الذي يتحد مع سيكلور ألفا، ويملأ سيكلور ألفا الزائد المسام، وبالتالي الحصول على جسم متكلس تفاعلي غير مسامي وكثيف. يحتوي SiC الملبد بالتفاعل عادةً على سيكلوريد السيليكون الحر 8%، وبالتالي، من أجل ضمان الاختراق الكامل لسيليكون، يجب أن يكون للقضبان مسامية كافية. يتم الحصول على الكثافة المناسبة للقضبان بشكل عام عن طريق ضبط محتويات α-SiC وC في المزيج الأولي، وتدرج حجم جسيمات α-SiC، وشكل وحجم جسيمات C، وضغط التشكيل.

وقد أظهرت التجارب أن سيراميك SiC الملبد بالتلبيد غير المضغوط، والتلبيد بالضغط الساخن، والتلبيد بالضغط المتساوي الضغط الساخن والتلبيد التفاعلي له خصائص أداء مختلفة. على سبيل المثال، من حيث كثافة التلبيد وقوة الانثناء، فإن سيراميك SiC الملبد بالضغط الساخن والتلبيد المتساوي الضغط الساخن المتساوي الضغط مرتفع نسبيًا، وكربيد السيليكون المترابط بالتفاعل منخفض نسبيًا. من ناحية أخرى، تختلف الخواص الميكانيكية لسيراميك SiC أيضًا باختلاف إضافات التلبيد. فالسيراميك الملبد غير الملبد غير المضغوط والملبد المضغوط حراريًا والملبد بالتفاعل وسيراميك SiC الملبد بالتفاعل يتمتع بمقاومة جيدة للأحماض والقواعد القوية، ولكن سيراميك SiC الملبد بالتفاعل يتمتع بمقاومة ضعيفة للأحماض فائقة القوة مثل HF. فيما يتعلق بمقارنة مقاومة درجات الحرارة المرتفعة، عندما تكون درجة الحرارة أقل من 900 درجة مئوية، تزداد قوة جميع سيراميك SiC تقريبًا؛ وعندما تتجاوز درجة الحرارة 1400 درجة مئوية، تنخفض قوة الانثناء لسيراميك SiC الملبد بالتفاعل بشكل حاد. (ويرجع ذلك إلى أن الجسم الملبد يحتوي على كمية معينة من Si الحر، عندما تنخفض قوة الانحناء أكثر من درجة حرارة معينة بشكل حاد بسبب) للتلبيد بدون ضغط وتلبيد الضغط المتساوي الضغط الساخن لسيراميك SiC، تتأثر مقاومته لدرجات الحرارة العالية بشكل أساسي بنوع المواد المضافة.