碳化硅陶瓷是一種黑色陶瓷結構件,已廣泛應用于汽車、機械化、環保、航天技術、信息電子、能源等領域,它的質量和性能的反饋情況也非常的好,已成為許多工業領域性能優異的不可替代的結構陶瓷。碳化硅陶瓷常見的燒結工藝有哪些?諾一精密陶瓷為您分享:
碳化硅陶瓷的燒結工藝
無壓燒結
無壓燒結被認為是最有希望的SiC燒結燒結方法。根據不同的燒結機理,無壓燒結可分為固相燒結和液相燒結。通過在超細β-SiC粉末中同時添加適量的B和C(氧含量小于2%),將S. Proehazka在2020℃下燒結至密度高于98%的SiC燒結體。 A.Mulla等人。使用Al2O3和Y2O3作為添加劑,在1850-1950℃燒結0.5μmβ-SiC(顆粒表面含有少量SiO2)。所得SiC陶瓷的相對密度大于理論密度的95%,并且晶粒尺寸小且平均尺寸,它是1.5微米。
熱壓燒結
Nadeau指出,純SiC在沒有任何燒結添加劑的情況下,只能在很高的溫度下致密燒結,因此許多人對SiC實施熱壓燒結工藝。通過添加助燒劑對SiC進行熱壓燒結的研究已有很多報道。Alliegro等人研究了硼、鋁、鎳、鐵、鉻等金屬添加劑對SiC致密化的影響。結果表明,鋁和鐵是促進SiC熱壓燒結最有效的添加劑。F.F.Lange研究了添加不同量的Al2O3對熱壓燒結SiC性能的影響。認為熱壓燒結SiC的致密化與溶解沉淀機理有關。然而,熱壓燒結工藝只能生產形狀簡單的SiC零件,一次性熱壓燒結工藝生產的產品數量非常少,不利于工業生產。
熱等靜壓燒結
為了克服傳統燒結工藝的缺點,水肺采用b型和c型為添加劑,采用熱等靜壓燒結技術。在1900°C的條件下,得到了密度大于98的精細晶相陶瓷,室溫彎曲強度可達600 mpa。盡管熱等靜壓燒結可以得到形狀復雜的致密相態產品,且產品具有良好的力學性能,但髖部燒結必須密封空白,難以實現工業生產。
反應燒結
反應燒結碳化硅,又稱自結合碳化硅,是指多孔鋼坯與氣相或液相反應,提高鋼坯質量,減少氣孔,并以一定的強度和尺寸精度燒結成品的過程。將α-SiC粉末與石墨按一定比例混合,加熱到1650℃左右,形成方坯。同時,它通過氣相Si滲透或滲透到鋼坯中,與石墨反應生成β-SiC,結合現有的α-SiC顆粒。當Si完全滲入時,可以得到密度完全、尺寸無收縮的反應燒結體。與其它燒結工藝相比,致密過程中反應燒結的尺寸變化較小,可以制得尺寸精確的產品,但燒結體中大量SiC的存在使反應燒結SiC陶瓷的高溫性能變差。
無壓力燒結SiC陶瓷、熱等靜壓燒結SiC陶瓷和反應燒結SiC陶瓷具有不同的性能。
例如,在燒結密度和抗彎強度方面,SiC陶瓷的熱壓燒結和熱等靜壓燒結相對較多,反應燒結SiC相對較低。另一方面,SiC陶瓷的力學性能隨燒結助劑的變化而變化。SiC陶瓷的無壓燒結、熱壓燒結和反應燒結具有較好的耐酸、耐堿性能,但反應燒結SiC陶瓷抗HF等超強酸腐蝕性能較差。當溫度低于900℃時,幾乎所有SiC陶瓷的抗彎強度都比高溫燒結陶瓷大幅度提高,反應燒結SiC陶瓷的抗彎強度在超過1400℃時急劇下降。(這是由于一定量的游離Si,在燒結體上是由一定溫度以上的彎曲強度急劇下降引起的。)對于無壓力燒結和熱等靜壓燒結的SiC陶瓷,高溫性能主要受添加劑種類的影響。
總的來說,碳化硅陶瓷的四種燒結方法各有優勢。然而,在當今科學技術的飛速發展中,迫切需要提高SiC陶瓷的性能,不斷改進制造工藝,降低生產成本,實現SiC陶瓷的低溫燒結。為了降低能耗,降低生產成本,促進SiC陶瓷產品的產業化。
以上就是諾一精密陶瓷關于“碳化硅陶瓷的燒結工藝”的分享,部分內容來自網絡,僅供參考。
【工業陶瓷件加工定制廠家】認準諾一精密陶瓷,可提供氧化鋁陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷、陶瓷計量泵、陶瓷柱塞泵、陶瓷吸盤、陶瓷結構件、工業陶瓷件、半導體陶瓷備件、半導體陶瓷材料等精密陶瓷研發生產加工定制,可按需加工各類精密陶瓷板,棒,閥,管,環,塊,片,針,軸,螺桿,噴嘴,托盤,吸盤,柱塞,微孔陶瓷等不同形狀、工藝的精密陶瓷制品,歡迎您的咨詢。