Piikarbidikeramiikan erinomaiset ominaisuudet ja sintrausmenetelmät

Piikarbidi keraaminen perustuu piikarbidi raaka-aineiden kautta erilaisia prosesseja tehty erityinen keramiikka, seuraava ymmärrys erinomaiset ominaisuudet piikarbidi keramiikka.
Piikarbidikeramiikka on pääasiassa hapettumiskestävyyttä, sähkönjohtavuutta, suurta kovuutta, suurta lämmönjohtavuutta ja niin edelleen.
(1) piikarbidikeramiikan hapettumiskestävyys 800-1140 asteessa, kun hapettumiskestävyys on huono, 1140-1600 asteessa, kun hapettumiskestävyys on erittäin hyvä, korkeampi kuin 1750 astetta, oksidikalvo tuhoutuu, hapettumiskestävyys vähenee jyrkästi.
(2) johtavuus Puhdas piikarbidi on sähköinen eriste, mutta piikarbidikeramiikka sisältää erilaisia epäpuhtauksia, joten sillä on joitakin johtavia ominaisuuksia.
(3) Korkea kovuus Kovuusominaisuudet sic keraaminen, määräytyy piikarbidin itse, lämpötilan nousun myötä, kovuus piikarbidi keramiikka ei laske.
(4) Lämmönjohtavuus Huoneenlämmössä sic-keraamisen lämmönjohtavuus on melko korkea.

Reaktioon sidottua piikarbidia tutkittiin Yhdysvalloissa aiemmin menestyksekkäästi. Reaktiosintrausprosessi on seuraava: ensin sekoitetaan α-SiC-jauhetta ja grafiittijauhetta samassa suhteessa ja tehdään sitten huokoinen aihio kuivapuristamalla, puristamalla tai lietteen injektoinnilla. Kun aihion C reagoi korkean lämpötilan nestemäisen Si:n kanssa, se reagoi infiltroidun Si:n kanssa muodostaen β-SiC:tä, joka yhdistyy α-SiC:n kanssa, ja ylimääräinen Si täyttää huokoset, jolloin saadaan huokoseton ja tiheä reaktiosintrattu kappale. Reaktiosintrattu SiC sisältää yleensä 8% vapaata Si:tä, joten jotta varmistetaan Si:n täydellinen tunkeutuminen, aihion on oltava riittävän huokoinen. Aihion oikea tiheys saadaan yleensä aikaan säätämällä α-SiC:n ja C:n pitoisuuksia alkusekoituksessa, α-SiC:n hiukkaskokoluokitusta, C:n muotoa ja hiukkaskokoa sekä valupaineita.

Kokeet ovat osoittaneet, että SiC-keramiikka, joka on sintrattu paineettomalla sintrauksella, kuumalla paineistetulla sintrauksella, kuumalla isostaattisella painesintrauksella ja reaktiosintrauksella, on erilaisia suorituskykyominaisuuksia. Esimerkiksi sintraustiheyden ja taivutuslujuuden osalta kuumapaineella sintratut ja kuumasisostaattisesti sintratut SiC-keramiikat ovat suhteellisen korkeita ja reaktiosidottu piikarbidi on suhteellisen matalaa. Toisaalta myös SiC-keramiikan mekaaniset ominaisuudet vaihtelevat sintrauslisäaineiden mukaan. Paineistamattomat sintratut, termostaattisesti paineistetut sintratut ja reaktiosintratut SiC-keramiikat kestävät hyvin vahvoja happoja ja emäksiä, mutta reaktiosintratut SiC-keramiikat kestävät huonosti erittäin vahvoja happoja, kuten HF:ää. Korkean lämpötilan kestävyyden vertailun osalta voidaan todeta, että kun lämpötila on alle 900 °C, lähes kaikkien SiC-keramiikoiden lujuus kasvaa; kun lämpötila ylittää 1400 °C, reaktiosintrattujen SiC-keramiikoiden taivutuslujuus laskee jyrkästi. (Tämä johtuu siitä, että sintrattu kappale sisältää tietyn määrän vapaata Si: tä, kun yli tietyn lämpötilan taivutuslujuus laskee jyrkästi johtuen) SiC-keramiikan paineettoman sintrauksen ja kuuman isostaattisen paineen sintrauksen osalta sen korkean lämpötilan kestävyyteen vaikuttaa pääasiassa lisäaineiden tyyppi.