Excelentes propriedades e métodos de sinterização da cerâmica de carbeto de silício

A cerâmica de carbeto de silício é baseada em matérias-primas de carbeto de silício por meio de uma variedade de processos de fabricação de uma cerâmica especial, o seguinte entendimento das excelentes características da cerâmica de carbeto de silício.
A cerâmica de carbeto de silício tem como principais características a resistência à oxidação, a condutividade elétrica, a alta dureza, a alta condutividade térmica e assim por diante.
(1) resistência à oxidação da cerâmica de carbeto de silício a 800-1140 graus, quando a resistência à oxidação é ruim; a 1140-1600 graus, quando a resistência à oxidação é muito boa; acima de 1750 graus, o filme de óxido é destruído e a resistência à oxidação diminui drasticamente.
(2) Condutividade O carbeto de silício puro é um isolante elétrico, mas a cerâmica de carbeto de silício contém uma variedade de impurezas e, portanto, tem algumas propriedades condutoras.
(3) Alta dureza As propriedades de dureza da cerâmica sic são determinadas pelo próprio carbeto de silício; com o aumento da temperatura, a dureza da cerâmica de carbeto de silício não diminui.
(4) Condutividade térmica Em temperatura ambiente, a condutividade térmica da cerâmica sic é bastante alta.

O carbeto de silício ligado por reação foi pesquisado com sucesso nos Estados Unidos anteriormente. O processo de sinterização por reação é o seguinte: primeiro, misture o pó de α-SiC e o pó de grafite em proporção e, em seguida, faça um tarugo poroso por prensagem a seco, extrusão ou injeção de pasta. Em contato com o Si líquido em alta temperatura, o C no tarugo reage com o Si infiltrado para gerar β-SiC, que se combina com o α-SiC, e o excesso de Si preenche os poros, obtendo assim um corpo sinterizado por reação não poroso e denso. O SiC sinterizado por reação geralmente contém 8% de Si livre, portanto, para garantir a penetração completa do Si, o tarugo deve ter porosidade suficiente. A densidade adequada do tarugo é geralmente obtida por meio do ajuste do conteúdo de α-SiC e C na mistura inicial, da gradação do tamanho das partículas de α-SiC, da forma e do tamanho das partículas de C e da pressão de moldagem.

Os experimentos mostraram que a cerâmica de SiC sinterizada por sinterização não pressurizada, sinterização pressurizada a quente, sinterização por pressão isostática a quente e sinterização por reação têm características de desempenho diferentes. Por exemplo, em termos de densidade de sinterização e resistência à flexão, as cerâmicas de SiC sinterizadas por pressão a quente e por sinterização isostática a quente são relativamente altas, e o carbeto de silício ligado por reação é relativamente baixo. Por outro lado, as propriedades mecânicas das cerâmicas de SiC também variam de acordo com os aditivos de sinterização. As cerâmicas de SiC sinterizadas sem pressão, sinterizadas com pressão termostática e sinterizadas por reação têm boa resistência a ácidos e bases fortes, mas as cerâmicas de SiC sinterizadas por reação têm baixa resistência a ácidos superfortes, como o HF. No que diz respeito à comparação da resistência a altas temperaturas, quando a temperatura é inferior a 900°C, a resistência de quase todas as cerâmicas de SiC aumenta; quando a temperatura excede 1400°C, a resistência à flexão das cerâmicas de SiC sinterizadas por reação diminui drasticamente. (Isso se deve ao fato de o corpo sinterizado conter uma certa quantidade de Si livre, quando a resistência à flexão ultrapassa determinada temperatura e cai drasticamente). Para a sinterização sem pressão e a sinterização por pressão isostática a quente da cerâmica de SiC, sua resistência a altas temperaturas é afetada principalmente pelo tipo de aditivos.