Silicon Carbide Ceramics ແລະຂະບວນການຜະລິດທີ່ຫລາກຫລາຍຂອງພວກເຂົາ

ເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບ (SiC).ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການເຊັ່ນ: ລູກປືນຄວາມແມ່ນຍໍາ, ປະທັບຕາ, rotors turbine ອາຍແກັສ, ອົງປະກອບ optical, nozzles ອຸນຫະພູມສູງ, ອົງປະກອບແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ, ແລະອຸປະກອນການເຕົາປະຕິກອນນິວເຄລຍ. ການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງນີ້ແມ່ນມາຈາກຄຸນສົມບັດພິເສດຂອງພວກເຂົາ, ລວມທັງການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ສູງ, ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດ, ການຕໍ່ຕ້ານການຜຸພັງທີ່ດີກວ່າ, ແລະຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງທີ່ໂດດເດັ່ນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການຜູກມັດ covalent ທີ່ເຂັ້ມແຂງແລະຄ່າສໍາປະສິດການແຜ່ກະຈາຍຕ່ໍາທີ່ປະກົດຂຶ້ນໃນ SiC ນໍາສະເຫນີສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນໃນການບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງໃນລະຫວ່າງຂະບວນການ sintering. ດັ່ງນັ້ນ, ຂະບວນການ sintering ກາຍເປັນບາດກ້າວທີ່ສໍາຄັນໃນການໄດ້ຮັບປະສິດທິພາບສູງ.SiC ceramics.

ເອກະສານສະບັບນີ້ສະຫນອງພາບລວມທີ່ສົມບູນແບບຂອງເຕັກນິກການຜະລິດຕ່າງໆທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນRBSiC/PSSiC/RSiC ເຊລາມິກ, ເນັ້ນຄຸນລັກສະນະແລະການນໍາໃຊ້ທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງເຂົາເຈົ້າ:

1. ປະຕິກິລິຍາ Bonded Silicon Carbide (RBSiC)

RBSiCປະກອບດ້ວຍການປະສົມຝຸ່ນຊິລິຄອນຄາໄບ (ປົກກະຕິ 1-10 μm) ກັບຄາບອນ, ຮູບຮ່າງຂອງປະສົມເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍສີຂຽວ, ແລະຂຶ້ນກັບອຸນຫະພູມສູງສໍາລັບການ infiltration ຊິລິຄອນ. ໃນລະຫວ່າງຂະບວນການນີ້, ຊິລິຄອນປະຕິກິລິຍາກັບຄາບອນເພື່ອປະກອບເປັນ SiC, ເຊິ່ງຜູກມັດກັບອະນຸພາກ SiC ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ໃນທີ່ສຸດກໍ່ບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ສອງວິທີການແຊກຊຶມຂອງຊິລິໂຄນຕົ້ນຕໍແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້:

Liquid Silicon Infiltration: Silicon ແມ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເຫນືອຈຸດລະລາຍຂອງມັນ (1450-1470°C), ອະນຸຍາດໃຫ້ silicon molten ແຊກຊຶມເຂົ້າໄປໃນຮ່າງກາຍສີຂຽວ porous ໂດຍຜ່ານການດໍາເນີນການ capillary. ຊິລິຄອນ molten ຫຼັງຈາກນັ້ນ reacts ກັບກາກບອນ, ກອບເປັນຈໍານວນ SiC.

Vapor Silicon Infiltration: Silicon ແມ່ນໃຫ້ຄວາມຮ້ອນເກີນຈຸດລະລາຍຂອງມັນເພື່ອສ້າງອາຍຊິລິຄອນ. vapor ນີ້ permeates ຮ່າງກາຍສີຂຽວແລະຕໍ່ມາ reacts ກັບຄາບອນ, ກອບເປັນຈໍານວນ SiC.

ການໄຫຼຂອງຂະບວນການ: ຜົງ SiC + C powder + Binder → Shaping → Drying → Binder burnout ໃນບັນຍາກາດທີ່ຄວບຄຸມ → ອຸນຫະພູມສູງ Si infiltration → Post-processing

(1) ການພິຈາລະນາຫຼັກ:

ອຸນຫະພູມການດໍາເນີນງານຂອງRBSiCຖືກຈໍາກັດໂດຍເນື້ອໃນຂອງຊິລິໂຄນຟຣີທີ່ຕົກຄ້າງຢູ່ໃນວັດສະດຸ. ໂດຍປົກກະຕິ, ອຸນຫະພູມການເຮັດວຽກສູງສຸດແມ່ນປະມານ 1400 ° C. ສູງກວ່າອຸນຫະພູມນີ້, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາເນື່ອງຈາກການລະລາຍຂອງຊິລິໂຄນຟຣີ.

ການແຊກຊຶມຂອງຊິລິໂຄນຂອງແຫຼວມັກຈະເຮັດໃຫ້ປະລິມານຊິລິຄອນທີ່ຕົກຄ້າງສູງກວ່າ (ປົກກະຕິ 10-15%, ບາງຄັ້ງເກີນ 15%), ເຊິ່ງສາມາດສົ່ງຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ການແຊກຊຶມຂອງຊິລິໂຄນ vapor ຊ່ວຍໃຫ້ການຄວບຄຸມທີ່ດີກວ່າກ່ຽວກັບເນື້ອໃນຊິລິຄອນທີ່ເຫຼືອ. ໂດຍການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມ porosity ຢູ່ໃນຮ່າງກາຍສີຂຽວ, ເນື້ອໃນຊິລິໂຄນທີ່ຕົກຄ້າງຫຼັງຈາກ sintering ສາມາດຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າ 10%, ແລະມີການຄວບຄຸມຂະບວນການຢ່າງລະມັດລະວັງ, ເຖິງແມ່ນວ່າຕ່ໍາກວ່າ 8%. ການຫຼຸດຜ່ອນນີ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍປັບປຸງການປະຕິບັດໂດຍລວມຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ.

ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າRBSiCໂດຍບໍ່ຄໍານຶງເຖິງວິທີການ infiltration, inevitably ຈະມີ silicon ຕົກຄ້າງບາງ (ຕັ້ງແຕ່ 8% ເຖິງ 15%). ດັ່ງນັ້ນ,RBSiCບໍ່ແມ່ນຊິລິໂຄນຄາໄບເຊລາມິກໄລຍະດຽວແຕ່ເປັນ "ຊິລິຄອນ + ຊິລິຄອນຄາໄບ" ປະສົມ. ດັ່ງນັ້ນ,RBSiCຍັງຖືກເອີ້ນວ່າSiSiC (ຊິລິຄອນ ຊິລິຄອນ ຄາໄບ ຄອມໂພສິດ).

(2) ຂໍ້ດີ ແລະ ການນຳໃຊ້:

RBSiCສະ​ຫນອງ​ຄວາມ​ໄດ້​ປຽບ​ຈໍາ​ນວນ​ຫນຶ່ງ​, ລວມ​ທັງ​:

ອຸນຫະພູມຕ່ໍາ Sintering: ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ.

ປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: ຂະບວນການແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍແລະນໍາໃຊ້ວັດຖຸດິບທີ່ພ້ອມທີ່ຈະເຮັດໄດ້, ປະກອບສ່ວນໃຫ້ສາມາດຊື້ໄດ້.

ຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ:RBSiCບັນລຸລະດັບຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ນໍາໄປສູ່ການປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກ.

Near-Net Shaping: ຮູບແບບຂອງຄາບອນ ແລະຊິລິຄອນຄາໄບໄບ້ສາມາດນຳມາປຸງແຕ່ງເປັນຮູບຊົງທີ່ຊັບຊ້ອນໄດ້, ແລະການຫົດຕົວໜ້ອຍທີ່ສຸດໃນລະຫວ່າງການເຮັດ sintering (ປົກກະຕິໜ້ອຍກວ່າ 3%) ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງມິຕິດີເລີດ. ນີ້ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການເຄື່ອງຈັກຫລັງ sintering ລາຄາແພງ, ເຮັດໃຫ້RBSiCໂດຍສະເພາະແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບຂະຫນາດໃຫຍ່, ມີຮູບຮ່າງສະລັບສັບຊ້ອນ.

ເນື່ອງຈາກຂໍ້ໄດ້ປຽບເຫຼົ່ານີ້,RBSiCເພີດເພີນກັບການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆ, ຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຜະລິດ:

ອົງປະກອບຂອງເຕົາໄຟ: ຊັ້ນໃນ, crucibles, ແລະ saggars.

ກະຈົກອາວະກາດ:RBSiCຄ່າສໍາປະສິດການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາແລະໂມດູລ elastic ສູງເຮັດໃຫ້ມັນເປັນອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບກະຈົກທີ່ອີງໃສ່ພື້ນທີ່.

ເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນໃນອຸນຫະພູມສູງ: ບໍລິສັດເຊັ່ນ Refel (UK) ໄດ້ບຸກເບີກການນໍາໃຊ້.RBSiCໃນເຄື່ອງແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ມີການນໍາໃຊ້ຕັ້ງແຕ່ການປຸງແຕ່ງສານເຄມີຈົນເຖິງການຜະລິດພະລັງງານ. ແກ້ວ Asahi (ຍີ່ປຸ່ນ) ຍັງໄດ້ຮັບຮອງເອົາເຕັກໂນໂລຢີນີ້, ຜະລິດທໍ່ແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນທີ່ມີຄວາມຍາວຕັ້ງແຕ່ 0.5 ຫາ 1 ແມັດ.

ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມຕ້ອງການທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນສໍາລັບ wafers ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະອຸນຫະພູມການປຸງແຕ່ງທີ່ສູງຂຶ້ນໃນອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ໄດ້ກະຕຸ້ນການພັດທະນາຄວາມບໍລິສຸດສູງ.RBSiCອົງປະກອບ. ອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້, ຜະລິດໂດຍໃຊ້ຝຸ່ນ SiC ແລະຊິລິຄອນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ຄ່ອຍໆປ່ຽນຊິ້ນສ່ວນແກ້ວ quartz ໃນ jigs ສະຫນັບສະຫນູນສໍາລັບທໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກແລະອຸປະກອນການປຸງແຕ່ງ wafer semiconductor.

ເຮືອ Semicorex RBSiC Wafer ສໍາລັບ furnace ການແຜ່ກະຈາຍ

(3) ຂໍ້ຈໍາກັດ:

ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງມັນ,RBSiCມີ​ຂໍ້​ຈໍາ​ກັດ​ສະ​ເພາະ​ໃດ​ຫນຶ່ງ​:

Silicon residual: ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາກ່ອນຫນ້ານີ້, ໄດ້RBSiCຂະບວນການຜະລິດໂດຍພື້ນຖານແລ້ວສົ່ງຜົນໃຫ້ຊິລິຄອນຟຣີທີ່ຕົກຄ້າງຢູ່ໃນຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ. ຊິລິຄອນທີ່ຕົກຄ້າງນີ້ມີຜົນກະທົບທາງລົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ, ລວມທັງ:

ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ເມື່ອທຽບກັບອື່ນໆSiC ceramics.

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຈໍາກັດ: ຊິລິຄອນຟຣີແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບການໂຈມຕີໂດຍການແກ້ໄຂທີ່ເປັນດ່າງແລະອາຊິດທີ່ເຂັ້ມແຂງເຊັ່ນອາຊິດ hydrofluoric, ຈໍາກັດ.RBSiCການ​ນໍາ​ໃຊ້​ໃນ​ສະ​ພາບ​ແວດ​ລ້ອມ​ດັ່ງ​ກ່າວ​.

ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​ຕ​່​ໍ​າ​: ການ​ມີ silicon ຟຣີ​ຈໍາ​ກັດ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ສູງ​ສຸດ​ປະ​ມານ 1350-1400°C​.

2. Pressureless Sintering - PSSiC

ການ sintering ທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງ silicon carbideບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນອຸນຫະພູມລະຫວ່າງ 2000-2150 ° C ພາຍໃຕ້ບັນຍາກາດ inert ແລະໂດຍບໍ່ມີການນໍາໃຊ້ຄວາມກົດດັນຈາກພາຍນອກ, ໂດຍການເພີ່ມ sintering ທີ່ເຫມາະສົມ. ເທກໂນໂລຍີ sintering ທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງ SiC ໄດ້ເຕີບໃຫຍ່, ແລະຄວາມໄດ້ປຽບຂອງມັນແມ່ນຢູ່ໃນຕົ້ນທຶນການຜະລິດຕ່ໍາແລະບໍ່ມີຂໍ້ຈໍາກັດກ່ຽວກັບຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດຂອງຜະລິດຕະພັນ. ໂດຍສະເພາະ, ເຊລາມິກ SiC sintered ໄລຍະແຂງມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ເປັນເອກະພາບ, ແລະຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸທີ່ສົມບູນແບບທີ່ດີເລີດ, ເຮັດໃຫ້ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວົງການຜະຫນັງທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ແລະທົນທານຕໍ່ corrosion, ເລື່ອນເບກ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆ.

ຂະບວນການ sintering ທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງ silicon carbide ສາມາດແບ່ງອອກເປັນໄລຍະແຂງຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຜົາໃຫມ້ (SSiC)ແລະ ທາດແຫຼວທີ່ເຮັດດ້ວຍຊິລິຄອນຄາໄບ (LSiC).

ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ ແລະຂອບເຂດເມັດພືດຂອງ sintered silicon carbide ໄລຍະແຂງທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນ

ການ sintering ໄລຍະແຂງໄດ້ຖືກປະດິດສ້າງຄັ້ງທໍາອິດໂດຍນັກວິທະຍາສາດອາເມລິກາ Prochazka ໃນປີ 1974. ລາວໄດ້ເພີ່ມຈໍານວນ boron ແລະຄາບອນໃນຈໍານວນນ້ອຍໆໃສ່ submicron β-SiC, ຮັບຮູ້ການເຜົາຕົວທີ່ບໍ່ມີຄວາມກົດດັນຂອງຊິລິໂຄນ carbide ແລະໄດ້ຮັບຮ່າງກາຍ sintered ທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນເກືອບ 95%. ມູນຄ່າທາງທິດສະດີ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, W. Btcker ແລະ H. Hansner ໄດ້ນໍາໃຊ້ α-SiC ເປັນວັດຖຸດິບແລະເພີ່ມ boron ແລະຄາບອນເພື່ອບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ silicon carbide. ການສຶກສາຕໍ່ມາຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າທາດປະສົມ boron ແລະ boron ແລະທາດປະສົມ Al ແລະ Al ສາມາດປະກອບເປັນການແກ້ໄຂແຂງທີ່ມີ silicon carbide ເພື່ອສົ່ງເສີມການ sintering. ການເພີ່ມຂອງຄາບອນແມ່ນເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການ sintering ໂດຍ reacting ກັບ silicon dioxide ເທິງຫນ້າດິນຂອງ silicon carbide ເພື່ອເພີ່ມພະລັງງານດ້ານ. ແຜ່ນ silicon carbide ໄລຍະແຂງມີຂອບເຂດເມັດພືດຂ້ອນຂ້າງ "ສະອາດ" ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວບໍ່ມີໄລຍະຂອງແຫຼວ, ແລະເມັດພືດຈະເລີນເຕີບໂຕໄດ້ງ່າຍໃນອຸນຫະພູມສູງ. ດັ່ງນັ້ນ, ກະດູກຫັກແມ່ນ transgranular, ແລະຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນບໍ່ສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຂອບເຂດເມັດ "ສະອາດ" ຂອງມັນ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງອຸນຫະພູມສູງບໍ່ປ່ຽນແປງກັບອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແລະໂດຍທົ່ວໄປຍັງຄົງຄົງທີ່ສູງເຖິງ 1600 ° C.

ການ sintering ໄລຍະຂອງແຫຼວຂອງ silicon carbide ໄດ້ຖືກປະດິດໂດຍນັກວິທະຍາສາດອາເມລິກາ M.A. Mulla ໃນຕົ້ນຊຸມປີ 1990. ສານເຕີມແຕ່ງຕົ້ນຕໍຂອງມັນແມ່ນ Y2O3-Al2O3. ການ sintering ໄລຍະຂອງແຫຼວມີປະໂຫຍດຂອງອຸນຫະພູມ sintering ຕ່ໍາເມື່ອທຽບກັບ sintering ໄລຍະແຂງ, ແລະຂະຫນາດເມັດແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.

ຂໍ້ເສຍຕົ້ນຕໍຂອງການ sintering ໄລຍະແຂງແມ່ນອຸນຫະພູມ sintering ສູງທີ່ຕ້ອງການ (> 2000 ° C), ຄວາມຕ້ອງການຄວາມບໍລິສຸດສູງສໍາລັບວັດຖຸດິບ, ຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຕ່ໍາຂອງຮ່າງກາຍ sintered, ແລະຄວາມອ່ອນໄຫວທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງກະດູກຫັກຕໍ່ຮອຍແຕກ. ຕາມໂຄງສ້າງ, ເມັດພືດແມ່ນຫຍາບແລະບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ແລະຮູບແບບການກະດູກຫັກແມ່ນປົກກະຕິ transgranular. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບວັດສະດຸເຊລາມິກ silicon carbide ພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດໄດ້ສຸມໃສ່ການ sintering ໄລຍະຂອງແຫຼວ. ການ sintering ໄລຍະຂອງແຫຼວແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການໃຊ້ຈໍານວນທີ່ແນ່ນອນຂອງຫຼາຍອົງປະກອບຕ່ໍາ eutectic oxides ເປັນການຊ່ວຍເຫຼືອ sintering. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ການຊ່ວຍເຫຼືອແບບສອງແລະ ternary ຂອງ Y2O3 ສາມາດເຮັດໃຫ້ SiC ແລະອົງປະກອບຂອງມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນການເຜົາຜະຫລານຂອງແຫຼວ, ບັນລຸຄວາມຫນາແຫນ້ນທີ່ເຫມາະສົມຂອງວັດສະດຸໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກການນໍາສະເຫນີຂອງໄລຍະຊາຍແດນຂອງທາດແຫຼວແລະການອ່ອນເພຍຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ການໂຕ້ຕອບທີ່ເປັນເອກະລັກ, ຮູບແບບການແຕກຫັກຂອງວັດສະດຸເຊລາມິກປ່ຽນເປັນຮູບແບບກະດູກຫັກ intergranular, ແລະຄວາມທົນທານຂອງກະດູກຫັກຂອງວັດສະດຸເຊລາມິກໄດ້ຖືກປັບປຸງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. .

3. Recrystallized Silicon Carbide - RSiC

ຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຮັດຄືນໃຫມ່ (RSiC)ແມ່ນວັດສະດຸ SiC ທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ຜະລິດຈາກຝຸ່ນ silicon carbide (SiC) ຄວາມບໍລິສຸດສູງທີ່ມີສອງຂະຫນາດຂອງອະນຸພາກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຫຍາບແລະລະອຽດ. ມັນ​ຖືກ sintered ໃນ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ (2200-2450°C​) ໂດຍ​ຜ່ານ​ກົນ​ໄກ​ການ​ລະ​ເຫີຍ - condensation ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ການ​ເພີ່ມ​ການ​ຊ່ວຍ​ເຫຼືອ sintering​.

ຫມາຍ​ເຫດ​: ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ການ​ຊ່ວຍ​ເຫຼືອ sintering​, ການ​ຂະ​ຫຍາຍ​ຕົວ​ຂອງ​ຄໍ sintering ແມ່ນ​ບັນ​ລຸ​ໄດ້​ໂດຍ​ທົ່ວ​ໄປ​ໂດຍ​ຜ່ານ​ການ​ແຜ່​ກະ​ຈາຍ​ຫນ້າ​ດິນ​ຫຼື evaporation​-condensation​ການ​ຍົກ​ຍ້າຍ​ມະ​ຫາ​ຊົນ​. ອີງຕາມທິດສະດີ sintering ຄລາສສິກ, ບໍ່ມີວິທີການໂອນມະຫາຊົນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງສູນກາງຂອງມະຫາຊົນຂອງອະນຸພາກຕິດຕໍ່, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການຫົດຕົວໃນຂະຫນາດ macroscopic, ເຊິ່ງເປັນຂະບວນການທີ່ບໍ່ຫນາແຫນ້ນ. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້ແລະໄດ້ຮັບຊິລິໂຄນຄາໂບໄຮເດຣດທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ປະຊາຊົນໄດ້ປະຕິບັດຫຼາຍມາດຕະການ, ເຊັ່ນ: ການໃຊ້ຄວາມຮ້ອນ, ການເພີ່ມຕົວຊ່ວຍ sintering, ຫຼືນໍາໃຊ້ການປະສົມປະສານຂອງຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມກົດດັນ, ແລະເຄື່ອງຊ່ວຍ sintering.

ຮູບພາບ SEM ຂອງພື້ນຜິວກະດູກຫັກຂອງ silicon carbide recrystallized

ຄຸນ​ລັກ​ສະ​ນະ​ແລະ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​:

RSiCມີ SiC ຫຼາຍກວ່າ 99% ແລະໂດຍພື້ນຖານແລ້ວບໍ່ມີສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງເມັດພືດ, ຮັກສາຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຂອງ SiC, ເຊັ່ນ: ຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານການກັດກ່ອນແລະການຕໍ່ຕ້ານຄວາມຮ້ອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນເຄື່ອງເຟີນີເຈີເຕົາເຜົາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ຫົວການເຜົາໃຫມ້, ເຄື່ອງແປງຄວາມຮ້ອນຈາກແສງຕາເວັນ, ອຸປະກອນການເຮັດຄວາມສະອາດອາຍແກັສຂອງລົດກາຊວນ, ການຫລອມໂລຫະແລະສະພາບແວດລ້ອມອື່ນໆທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານການປະຕິບັດທີ່ຕ້ອງການທີ່ສຸດ.

ເນື່ອງຈາກກົນໄກການ sintering evaporation-condensation, ບໍ່ມີການຫົດຕົວໃນລະຫວ່າງຂະບວນການໄຟ, ແລະບໍ່ມີຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ເກີດການຜິດປົກກະຕິຫຼືແຕກຂອງຜະລິດຕະພັນ.

RSiCສາມາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍວິທີການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຫລໍ່ລື່ນ, ການຫລໍ່ gel, extrusion, ແລະການກົດ. ເນື່ອງຈາກບໍ່ມີການຫົດຕົວໃນລະຫວ່າງຂະບວນການຍິງ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດທີ່ຖືກຕ້ອງຕາບໃດທີ່ຂະຫນາດຂອງຮ່າງກາຍສີຂຽວຖືກຄວບຄຸມໄດ້ດີ.

ໄດ້​ຍິງ​ອອກຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ SiC recrystallizedມີປະມານ 10%-20% ຮູຂຸມຂົນທີ່ຕົກຄ້າງ. porosity ຂອງວັດສະດຸສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຂຶ້ນກັບ porosity ຂອງຮ່າງກາຍສີຂຽວຂອງມັນເອງແລະບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍກັບອຸນຫະພູມ sintering, ສະຫນອງພື້ນຖານສໍາລັບການຄວບຄຸມ porosity.

ພາຍໃຕ້ກົນໄກການ sintering ນີ້, ອຸປະກອນການມີຫຼາຍ pores ເຊື່ອມຕໍ່ກັນ, ເຊິ່ງມີລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງການນໍາໃຊ້ໃນພາກສະຫນາມຂອງວັດສະດຸ porous. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ມັນສາມາດທົດແທນຜະລິດຕະພັນ porous ແບບດັ້ງເດີມໃນຂົງເຂດການກັ່ນຕອງອາຍແກັສສະຫາຍແລະການກັ່ນຕອງອາກາດຟອດຊິນ.

RSiCມີ​ຂອບ​ເຂດ​ເມັດ​ພືດ​ທີ່​ຈະ​ແຈ້ງ​ແລະ​ສະ​ອາດ​ຫຼາຍ​ໂດຍ​ບໍ່​ມີ​ໄລ​ຍະ glassy ແລະ impurities ເນື່ອງ​ຈາກ​ວ່າ​ການ​ອອກ​ຊິດ​ຫຼື​ທາດ​ເຫຼັກ impurities ໄດ້​ລະ​ເຫີຍ​ໃນ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​ຂອງ 2150-2300 ° C. ກົນໄກການ sintering evaporation-condensation ຍັງສາມາດຊໍາລະ SiC (ເນື້ອໃນ SiC ໃນRSiCແມ່ນສູງກວ່າ 99%), ຮັກສາຄຸນສົມບັດທີ່ດີເລີດຫຼາຍຂອງ SiC, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ແລະການຕໍ່ຕ້ານການຊ໊ອກຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງເຟີນີເຈີເຕົາເຜົາອຸນຫະພູມສູງ, nozzles ການເຜົາໃຫມ້, ແປງຄວາມຮ້ອນແສງຕາເວັນ, ແລະການຫລອມໂລຫະ. .**