A szilícium-karbid kerámia kiváló tulajdonságai és szinterelési módszerei

Szilícium-karbid kerámia alapján szilícium-karbid nyersanyagok különböző eljárásokon keresztül készült egy speciális kerámia, a következő megértése a kiváló tulajdonságait szilícium-karbid kerámia.
A szilícium-karbid kerámia elsősorban oxidációs ellenállás, elektromos vezetőképesség, nagy keménység, nagy hővezető képesség és így tovább.
(1) a szilícium-karbid kerámia oxidációs ellenállása 800-1140 fokon, amikor az oxidációs ellenállás gyenge, 1140-1600 fokon, amikor az oxidációs ellenállás nagyon jó, 1750 foknál magasabb, az oxidfilm megsemmisül, az oxidációs ellenállás meredeken csökken.
(2) vezetőképesség A tiszta szilícium-karbid elektromos szigetelő, de a szilícium-karbid kerámia különböző szennyeződéseket tartalmaz, így bizonyos vezető tulajdonságokkal rendelkezik.
(3) nagy keménység A sic kerámia keménységi tulajdonságait maga a szilícium-karbid határozza meg, a hőmérséklet növekedésével a szilícium-karbid kerámia keménysége nem csökken.
(4) Hővezető képesség Szobahőmérsékleten a sic kerámia hővezető képessége meglehetősen magas.

A szilíciumkarbiddal kötött reakciót korábban sikeresen kutatták az Egyesült Államokban. A reakciószinterezés folyamata a következő: először keverjük össze az α-SiC port és a grafitport arányosan, majd száraz sajtolással, extrudálással vagy hígtrágya befecskendezéssel porózus tuskót készítünk. Magas hőmérsékleten folyékony Si-vel érintkezve a tuskóban lévő C reakcióba lép a beszivárgott Si-vel, és β-SiC keletkezik, amely α-SiC-vel egyesül, a felesleges Si pedig kitölti a pórusokat, így egy nem pórusos és sűrű reakciószinterezett testet kapunk. A reakciószinterezett SiC általában 8% szabad Si-t tartalmaz, ezért a Si teljes behatolásának biztosítása érdekében a tuskónak elegendő porozitással kell rendelkeznie. A tuskó megfelelő sűrűségét általában a kiindulási keverékben lévő α-SiC és C tartalmának, az α-SiC szemcseméretének, a C alakjának és szemcseméretének, valamint az öntési nyomásnak a beállításával érik el.

A kísérletek azt mutatták, hogy a nyomás nélküli szinterezéssel, forró nyomás alatti szinterezéssel, forró izosztatikus nyomás alatti szinterezéssel és reakciószinterezéssel szinterezett SiC-kerámia eltérő teljesítményjellemzőkkel rendelkezik. Például a szinterelési sűrűség és a hajlítószilárdság szempontjából a forró nyomáson szinterezett és a forró izosztatikusan szinterezett SiC-kerámia viszonylag magas, a reakciókötésű szilíciumkarbid pedig viszonylag alacsony. Másrészt a SiC-kerámiák mechanikai tulajdonságai is változnak a szinterelési adalékanyagoktól függően. A nyomás nélkül szinterezett, a termosztatikusan nyomás alatt szinterezett és a reakciószinterezett SiC-kerámiák jó ellenálló képességgel rendelkeznek az erős savakkal és bázisokkal szemben, de a reakciószinterezett SiC-kerámiák gyenge ellenálló képességgel rendelkeznek a szupererős savakkal, például a HF-fel szemben. Ami a magas hőmérsékleti ellenállás összehasonlítását illeti, ha a hőmérséklet 900 °C-nál alacsonyabb, szinte minden SiC-kerámia szilárdsága nő; ha a hőmérséklet meghaladja az 1400 °C-ot, a reakciószinterezett SiC-kerámiák hajlítószilárdsága meredeken csökken. (Ez annak köszönhető, hogy a szinterezett test tartalmaz egy bizonyos mennyiségű szabad Si-t, ha egy bizonyos hőmérséklet felett a hajlítószilárdság meredeken csökken) a SiC-kerámia nyomás nélküli szinterezése és forró izosztatikus nyomásszinterezése esetén a magas hőmérsékleti ellenállást elsősorban az adalékanyagok típusa befolyásolja.