Uudelleenkiteytetty kalvo

Sintra-piikarbidia ja uudelleenkiteytettyjä piikarbidia, korkean suorituskyvyn keraamisten materiaalien edustajina, käytetään laajasti monilla teollisuusalueilla. Molemmilla on kuitenkin omat edut valmisteluprosessissa, mikrorakenteessa ja suorituskykyominaisuuksissa. Sintroitu piiharbidi valmistetaan sintrausjauheella korkean lämpötilan ja korkean paineessa. Siinä on tiheä ja kova rakenne ja se on olemassa -vaihekiteiden muodossa. Sillä on erittäin suuri kovuus ja se on ihanteellinen valinta jarruille, laakereille ja muille komponenteille auto- ja ilmailualan kentällä. Toisaalta uudelleenkiteytetty piiharbidi käyttää siementen kasvutekniikkaa. Se on alun perin vaiheessa ja se voidaan muuntaa korkean suorituskyvyn vaiheeksi hoidon jälkeen. Sillä on erinomainen korkean lämpötilan lujuus, kovuus ja kulumiskestävyys. Sitä käytetään laajasti tiivisteissä, ohjauskiskoissa jne. Petrokemikaalien, koneiden valmistuksen jne. Pellossa. Yhteenvetona sintroitujen piilarbidin ja uudelleenkiteytetyn piilarbidin välinen ero heijastuu pääasiassa valmistusmenetelmässä ja tuloksena olevassa mikrorakenteessa ja suorituskykyominaisuuksissa. Valinnassa on tarpeen punnita sitä tietyn sovellusskenaarion tarpeiden mukaan.

 

 

 

Tärkeänä rakenteellisena keraamisena materiaalina piiharbidia ei käytetä vain perinteisillä teollisuusalueilla, kuten korkean lämpötilan uunin työkaluilla, palamissuuttimilla, lämmönvaihtimilla, tiivistysrenkaisilla ja liukuvailla laakereilla, mutta myös luodinkestävinä panssarimateriaaleina, tilan heijastimina, kiinnitysmateriaaleissa sen erinomaisessa korkean tason voimakkuuden valmistuksessa ja ydinpolttoainetta koskevissa materiaaleissa. moduuli, korkea kulumiskestävyys, korkea lämmönjohtavuus ja korroosionkestävyys.

 

Piiharbidikeramiikan sintrausprosessi on erittäin tärkeä. Monien tutkijoiden tutkimuksen ja tutkimuksen jälkeen on kehitetty erilaisia ​​sintraustekniikoita, mukaan lukien reaktio sintraus, ilmakehän paineen sintraus, uudelleenkiteytys sintraus, kuuma puristaminen sintraus, kuuma isostaattinen puristaminen sintraus ja uusi sintraustekniikka viimeisen kahden vuosikymmenen aikana, kuten Spark Plasma -sintraation, salaman ampumisen ja osal -paine -sinettisen tekniikan.

 

Kuuma puristus sintraus

Alliegro ja muut Norton Company -yrityksestä Yhdysvalloissa ovat keksineet kuuman kiireellisen sintrausmenetelmän piikarbidikeramiikan valmistukseen. Piharbidijauhe täytetään muottiin, ja tietty paine ylläpidetään lämmitysprosessin aikana, ja lopulta saavutetaan sintrausmenetelmä, jossa muovaus ja sintraus suoritetaan samanaikaisesti. Kuuman puristamisen sintrauksen ominaisuudet ovat, että lämmitys ja paineistuminen suoritetaan samanaikaisesti ja silikonikarbidin sintrausmuovaus saavutetaan asianmukaisten paineen lämpötilan prosessiolosuhteiden hallinnassa. Kuuman puristamisen sintrauksen haitat ovat, että koneet ja laitteet ovat monimutkaisia, muotiaineistovaatimukset ovat korkeat, tuotantoprosessivaatimukset ovat tiukat, se soveltuu vain osien valmistukseen yksinkertaisilla muodoilla ja energiankulutus on suuri, tuotantotehokkuus on alhainen ja tuotantokustannukset ovat korkeat.

 

 

Reaktio sintraus

Pilikarbidin reaktio sintraus ehdotti P. Popper ensin 1950 -luvulla. Prosessin on sekoittaa hiililähde ja piilikonikarbidijauhe, valmistaa tyhjä liukumisinjektiomuovaus, kuivapuristus tai kylmä isostaattinen puristusmuovaus ja suorittaa sitten silikonisaatioreaktio, ts. Kuumenna tyhjiö yli 1500 asteen tyhjiö- tai inertti-ilmakehän, ja kiinteä piikoni sulaa nestemäiseen piisiin, joka tunkeutuu kapinan toimenpiteisiin. Nestemäinen pii- tai piisihöyry reagoi kemiallisesti C: n kanssa vihreän rungon kanssa, ja in situ-generoima-sic yhdistyy vihreän rungon alkuperäisten sic-hiukkasten kanssa reaktio-sinattujen piilarbidin keraamisten materiaalien muodostamiseksi. Prosessivirtakaavio on seuraava:

Reaktio-sinttisen piikarbidin edut ovat alhainen sintrauslämpötila, alhaiset tuotantokustannukset ja korkea materiaalin tiheys. Erityisesti reaktion sintrausprosessin aikana ei melkein ole mitään tilavuuden kutistumista, mikä on erityisen sopiva suurikokoisten ja monimutkaisten rakenteellisten osien valmistukseen. Korkean lämpötilan uunimateriaalit, säteilyputket, lämmönvaihtimet, rasitussuuttimet jne. Ovat kaikki reaktio-sinasitujen piilarbidikeramiikan tyypillisiä sovelluksia.

 

Ilmakehän paineen sintraus

S. Prochazkan ja muiden GE: n keksimät Yhdysvalloissa vuonna 1974. Piilikarbidin ilmakehän paineen sintraus on tiivistää näytteitä eri muodoista ja koot 2000-2150} astetta ilman ulkoista paineita, toisin sanoen lisäämällä 1,01 × 105PA -paine- ja inertti ilmakehän olosuhteita, lisäämällä sopivia sinteriä AIDS. Piilikarbidin paineettoman sintraus voidaan jakaa kahteen prosessiin: kiinteän vaiheen sintraus ja nestemäisen faasin sintraus.

 

Kiinteän vaiheen paineettoman sintrauksen silikonikarbidin sintraus voi saavuttaa korkean tiheyden 3. 10-3. 15G/cm3, eikä kiteiden välillä ole lasivaihetta. Sillä on erinomaiset korkean lämpötilan mekaaniset ominaisuudet ja sen käyttölämpötila voi saavuttaa 1600 asteen. On kuitenkin huomattava, että kun kiinteän vaiheen sintrattujen piikarbidin sintrauslämpötila on liian korkea, se voi aiheuttaa sen jyvien olevan liian suuria ja vähentää materiaalin taivutuslujuutta.

Piharbidin nestemäisen faasien painettamattoman sintrauksen syntyminen on edelleen laajentanut piiharbidikeraamisten materiaalien levitysaluetta. Nestemäisen faasin esiintyminen nestemäisessä faasin sintrauksessa muodostetaan yleensä yhden komponentin sulamisen ja kahden tai useamman komponentin eutektisen. Nestemäisen faasin muodostuminen tarjoaa korkean diffuusionopeuden polun sintrausnopeuden lisäämiseksi, joten nestemäisen faasin sintrauksella on alhaisempi lämpötila kuin kiinteän tilan sintraus, ja raekoko on pieni. Kiteiden välillä jäljellä oleva nestefaasi muuttaa piikarbidikeramiikan murtumatilaa rinnanmurtumasta rakeiden väliseen murtumaan parantaen siten materiaalin taivutuslujuutta ja murtuman sitkeyttä. Paineton sintraustekniikka SIC: stä on kypsä. Sen edut ovat alhaiset tuotantokustannukset, eikä tuotteen muodon ja koon rajoituksia. Erityisesti kiinteän vaiheen sintratuilla sic-keramiikalla on suuri tiheys, tasainen mikrorakenne ja erinomainen kattava materiaali suorituskyky. Kulutuskeskeiset ja korroosionkestävät tiivistysrenkaat ja alalla laajalti käytetyt liukuvat laakerit ovat pääasiassa painosintroituja piikarbidia.

 

Uudelleenkiteytys sintraus

1980-luvulla Kriegesmann valmisti vihreitä kappaleita liukumalla injektiomuovauksella ja valmisti uudelleenkiteytetyt piisykri-karbidikeramateriaalit, joilla oli erinomainen suorituskyky 2450 asteessa, jotka olivat pian Massatuotannossa Saksan FCT ja Yhdysvaltojen Norton. Uudelleenkiteytetyt sic -keraamiset materiaalit ovat erilaisia ​​hiukkaskokoja, jotka luokitellaan tietyssä suhteessa ja muodostetaan aihioiksi. Aihioiden hienot hiukkaset voidaan jakaa tasaisesti huokosiin karkeiden hiukkasten välillä. Sitten, yli 2100 asteen korkeassa lämpötilassa ja tietyssä suojaavassa ilmakehän virtauksessa, SIC -hienot hiukkaset haihtuvat vähitellen ja tiivistävät ja saostuvat karkean hiukkasten kosketuspisteissä, kunnes hienot hiukkaset katoavat kokonaan. Tämän haihtumiskondensaatiomekanismin seurauksena hiukkasten kaulassa muodostuu uusia viljarajoja aiheuttaen hienoja hiukkasia, muodostaen siltarakenteen suurten hiukkasten ja sintrisen rungon välillä tietyllä huokoisella.

 

Uudelleenkiteytetyn SIC: n ainutlaatuisen sintrausmekanismin ja prosessin vuoksi sillä on seuraavat ominaisuudet:

1) Koska sintrausprosessin aikana ei ole viljarajaa tai tilavuuden diffuusiota, ja haihdutuskondensaatio ja pinnan diffuusio eivät vähennä SIC -hiukkasten välistä etäisyyttä, sintrausprosessin aikana ei melkein ole tilavuuden kutistumista;

2) uudelleenkiteytetyn sic -tyhjän tiheys tuskin kasvaa sintrauksen jälkeen;

3) uudelleenkiteytetyllä sic: llä on erittäin selkeät ja puhtaat viljarajat ilman lasivaihetta ja epäpuhtauksia;

4) Uudelleenkiteytetty sic -tuote sintrauksen jälkeen sisältää 10% - 20% jäännöshuokoisuutta.

 

Kuuma isostaattinen puristava sintraus

Kuuma isostaattinen puristus on prosessi, joka käyttää inerttiä korkeapaineista kaasua (kuten argonia) materiaalien tiheys sintrauksen edistämiseksi. Piharbidijauheen tyhjä tyhjiö suljetaan lasin tai metalliastiansa tyhjiön alla. Kuuman isostaattisen puristusprosessin aikana, kun näyte lämmitetään sintrauslämpötilaan, kompressori ylläpitää useita MPA: n kaasupainetta. Lämmitysprosessin aikana kaasunpaine nousee vähitellen niin korkeaan kuin 200 MPa: een, ja isostaattista kaasun painetta käytetään materiaalin sisäisten huokosten eliminoimiseksi tiivistymisen saavuttamiseksi.

 

Spark Plasma -sintraus

Spark Plasma -sintraustekniikka on uusi jauhemetallurgiatekniikka irtotavarana materiaalien valmistukseen. Se käyttää korkean energian sähköisiä kipinöitä näytteen sintrausprosessin loppuun saattamiseen alhaisemmassa lämpötilassa ja lyhyemmässä ajassa. Sitä voidaan käyttää metallimateriaalien, keraamisten materiaalien ja komposiittimateriaalien valmistukseen. Sintrausprosessin aikana hiukkasten ja korkean lämpötilan plasman välinen hetkellinen purkaus voi rikkoa tai poistaa epäpuhtauksia (kuten oksidikalvoa jne.) Ja adsorboitua kaasua jauhehiukkasten pinnalla, aktivoi jauhehiukkasten pinta ja parantaa sintrauslaatua ja tehokkuutta. Käyttämällä Spark Plasma -sintraustekniikkaa, SIC -mikrohokat, joissa on AL2O3 ja Y2O3 -sintraus -apuvälineet, sintrataan nopeasti tiheän piikarbidikeramiikan saamiseksi.

 

Mikroaaltouunin sintraus

Verrattuna perinteisiin sintrausprosesseihin, mikroaaltouuninstraus käyttää materiaalien dielektristä menetystä mikroaaltouunien sähkömagneettisten kenttien lämmittämiseksi kokonaisuutena sintrauslämpötilaan sintrauksen ja tiivistymisen saavuttamiseksi. Verrattuna tavanomaisiin sintrausmenetelmiin mikroaaltouunin sintrauksella on monia etuja, kuten matala sintrauslämpötila, nopea lämmitysnopeus, hyvä materiaalitiheys jne. Samanaikaisesti mikroaaltouuninstraus kiihdyttää materiaalien massansiirtoprosessia, jotta hienorakeiset materiaalit voidaan saada.

 

Flash -sintraus

Flash-sintrauksella (FS) on edut alhaisesta energiankulutuksesta ja erittäin nopeasta sintrausnopeudesta. Viime vuosina sitä on sovellettu myös piikarbidin sintraustutkimukseen. Flash -sintraus tarkoittaa näytteen jännitteen suoraa levitystä lämmitysuunissa. Kun tietty kynnyslämpötila on saavutettu, virran äkillinen epälineaarinen nousu tuottaa nopeasti Joule -lämmön, ja näyte voidaan tiivistää nopeasti muutamassa sekunnissa.

 

Värähtelevä paineen sintraus

Dynaamisen paineen lisääminen sintrausprosessin aikana edistää hiukkasten itselukin ja agglomeraatioilmiön murtamista, vähentämällä virheiden, kuten huokosten ja agglomeraatioiden, lukumäärää ja kokoa, saadaan siten tasaisen mikrorakenteen korkean tiheyden ja hienon jyvän koon ja laatii voimakkaan ja korkean suhteellisen rakenteellisen konosanomaisen materiaalin. Tämän uuden sintrauskonseptin perusteella Xie Zipengin tutkimusryhmä Tsinghuan yliopistossa ehdotti ajatusta dynaamisen värähtelevän paineesta nykyisen jatkuvan staattisen paineen korvaamiseksi keraamisten jauheiden sintrausprosessin aikana ja nimitti tämän uuden sintraustekniikan värähtelevän paineen sintrauksen.

 

Tämän sintraustekniikan edut ovat:

1) Jauheen pakkaustiheys ennen sintraamista voidaan parantaa merkittävästi jatkuvalla värähtelypaineella syntyvällä hiukkasten uudelleenjärjestelyllä;

 

2) Se tarjoaa suuremman sintrausvoiman, joka edistää sintrattujen rungon jyvien ja muovivirtauksen edistämistä ja muovivirtausta vihreän rungon tiheyden nopeuttamiseksi, etenkin sintrauksen myöhemmässä vaiheessa säätämällä värähtelevän paineen taajuutta ja kokoa, jäännöspistoolit, jotka ovat täysin rajan rajan, eliminoivat ja sitten säilyttävät.

Kolme menetelmää piikarbidikeraamisten materiaalien, reaktion sintraus-, ilmakehän paineen sintraus- ja uudelleenkiteyttämis sintrausmenetelmää varten, joita käytetään yleisemmin teollisuustuotannossa, kaikilla on ainutlaatuiset edut, ja valmistetun piin kabidi

 

Reaktio sintrauksella on alhainen sintrauslämpötila ja alhaiset tuotantokustannukset. Valmistettujen tuotteiden kutistumisaste on erittäin pieni ja tiheysaste on korkea. Se soveltuu suurten ja monimutkaisten rakenteellisten osien valmistukseen. Reaktio sintrattu piikarbidia käytetään enimmäkseen korkean lämpötilan uunityökaluissa, liekinheittimissä, lämmönvaihtimissa, optisissa heijastimissa jne.

 

Ilmakehän paineen sintrauksen edut ovat alhaiset tuotantokustannukset, ei tuotteen muodon ja koon rajoituksia, valmistettujen tuotteiden suuria tiheitä, tasainen mikrorakenne ja erinomainen kattava materiaali suorituskyky. Siksi se sopii paremmin tarkkuuden rakenteellisten osien, kuten tiivisteiden, liukuvien laakereiden ja luodinkestävien panssarien valmistukseen erilaisissa mekaanisissa pumppuissa, optisissa heijastimissa, puolijohdekiekkovalaisimissa jne.

 

Uudelleenkiteytetyllä piikarbidilla on puhdas kidefaasi, se ei sisällä epäpuhtauksia, sillä on korkea huokoisuus, erinomainen lämmönjohtavuus ja lämpöiskunkestävyys, ja se on ihanteellinen ehdokasmateriaali korkean lämpötilan uunin työkaluille, lämmönvaihtimille tai palamisuuruille.

 

Suositut Tagit: Uudelleenkiteytetty kalvo, Kiina kiteytetty kalvovalmistajat, toimittajat, tehdas