ການສຶກສາກ່ຽວກັບ Reaction-Sintered SiC Ceramics ແລະຄຸນສົມບັດຂອງເຂົາເຈົ້າ

ເປັນຫຍັງ Silicon Carbide ຈຶ່ງສຳຄັນ?

Silicon carbide (SiC) ແມ່ນສານປະສົມທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍພັນທະບັດ covalent ລະຫວ່າງອະຕອມຂອງຊິລິຄອນແລະຄາບອນ, ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກສໍາລັບການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ທີ່ດີເລີດ, ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນ, ຄວາມຕ້ານທານ corrosion, ແລະການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການບິນອະວະກາດ, ການຜະລິດກົນຈັກ, ປິໂຕເຄມີ, ການຫລອມໂລຫະ, ແລະອຸດສາຫະກໍາເອເລັກໂຕຣນິກ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບການເຮັດພາກສ່ວນທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ແລະອົງປະກອບໂຄງສ້າງທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.ເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ sinteredແມ່ນ ໜຶ່ງ ໃນເຄື່ອງປັ້ນດິນເຜົາໂຄງສ້າງ ທຳ ອິດເພື່ອບັນລຸການຜະລິດຂະ ໜາດ ອຸດສາຫະ ກຳ. ແບບດັ້ງເດີມເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ sinteredແມ່ນຜະລິດຈາກຝຸ່ນຊິລິໂຄນ carbide ແລະຜົງກາກບອນຈໍານວນນ້ອຍໂດຍຜ່ານ sintering ປະຕິກິລິຍາການຊຶມເຊື້ອຊິລິຄອນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງຕ້ອງການເວລາ sintering ຍາວ, ອຸນຫະພູມສູງ, ການໃຊ້ພະລັງງານສູງ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ. ດ້ວຍການນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີຊິລິຄອນ carbide ທີ່ມີປະຕິກິລິຢາທີ່ເຕີບໃຫຍ່ຂະຫຍາຍຕົວ, ວິທີການແບບດັ້ງເດີມບໍ່ພຽງພໍກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸດສາຫະກໍາສໍາລັບຮູບຮ່າງທີ່ສັບສົນ.ເຊລາມິກ silicon carbide.

ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາແມ່ນຫຍັງປະຕິກິລິຍາ-Sintered Silicon Carbide?

ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໄດ້ນໍາໄປສູ່ການຜະລິດທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງ, ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງໂຄ້ງສູງເຊລາມິກ silicon carbideການນໍາໃຊ້ຝຸ່ນຊິລິຄອນ carbide ຂະຫນາດ nano, ປັບປຸງຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງວັດສະດຸຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງຂອງຝຸ່ນ silicon carbide ຂະຫນາດ nano, ລາຄາຫຼາຍກວ່າສິບພັນໂດລາຕໍ່ໂຕນ, ຂັດຂວາງການນໍາໃຊ້ຂະຫນາດໃຫຍ່. ໃນວຽກງານນີ້, ພວກເຮົາໄດ້ນໍາໃຊ້ຖ່ານໄມ້ທີ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນແຫຼ່ງກາກບອນແລະຊິລິຄອນຄາໄບຂະຫນາດ micron ເປັນການລວບລວມ, ນໍາໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການຫລໍ່ລື່ນເພື່ອກະກຽມ.ເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ sinteredຮ່າງກາຍສີຂຽວ. ວິທີການນີ້ກໍາຈັດຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບຝຸ່ນຊິລິຄອນ carbide ກ່ອນການສັງເຄາະ, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ, ແລະຊ່ວຍໃຫ້ການຜະລິດຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຝາບາງໆທີ່ມີຮູບຊົງຂະຫນາດໃຫຍ່, ສະລັບສັບຊ້ອນ, ສະຫນອງການອ້າງອິງສໍາລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະການນໍາໃຊ້.ເຊລາມິກຊິລິໂຄນຄາໄບທີ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ sintered.

ວັດຖຸດິບຖືກໃຊ້ແນວໃດ?

ວັດຖຸດິບທີ່ໃຊ້ໃນການທົດລອງປະກອບມີ:

ຊິລິໂຄນຄາໄບດ້ວຍຂະໜາດອະນຸພາກປານກາງ (d50) 3.6 μm ແລະຄວາມບໍລິສຸດ (w(SiC)) ≥ 98%

ກາກບອນສີດໍາທີ່ມີຂະຫນາດອະນຸພາກປານກາງ (d50) ຂອງ 0.5 μm ແລະຄວາມບໍລິສຸດ (w©) ≥ 99%

Graphite ທີ່ມີຂະຫນາດອະນຸພາກປານກາງ (d50) ຂອງ 10 μm ແລະຄວາມບໍລິສຸດ (w©) ≥ 99%

Dispersants: Polyvinylpyrrolidone (PVP) K30 (ຄ່າ K 27-33) ແລະ K90 (ຄ່າ K 88-96)

ເຄື່ອງຫຼຸດນໍ້າ: Polycarboxylate CE-64

ຕົວແທນຈໍາໜ່າຍ: AO

ນ້ໍາ Deionized

ການທົດລອງໄດ້ຖືກປະຕິບັດແນວໃດ?

ການ​ທົດ​ລອງ​ໄດ້​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​:

ການປະສົມວັດຖຸດິບຕາມຕາຕະລາງ 1 ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງປະສົມໄຟຟ້າເປັນເວລາ 4 ຊົ່ວໂມງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ slurry ປະສົມເປັນເອກະພາບ.

ຮັກສາຄວາມຫນືດຂອງ slurry ≤ 1000 mPa·s, slurry ປະສົມໄດ້ຖືກ poured ເຂົ້າໄປໃນ mold gypsum ກະກຽມສໍາລັບການຫລໍ່ລື່ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ dehydrate ຜ່ານ molds gypsum ສໍາລັບ 2-3 ນາທີເພື່ອສ້າງເປັນສີຂຽວ.

ແກ່ນສີຂຽວຖືກວາງໄວ້ໃນບ່ອນເຢັນເປັນເວລາ 48 ຊົ່ວໂມງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນເອົາອອກຈາກແມ່ພິມ, ແລະຕາກແດດໃຫ້ແຫ້ງໃນເຕົາອົບສູນຍາກາດທີ່ອຸນຫະພູມ 80 ອົງສາ C ເປັນເວລາ 4-6 ຊົ່ວໂມງ.

Degumming ຂອງອົງການຈັດຕັ້ງສີຂຽວໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນ furnace muffle ຢູ່ທີ່ 800 ° C ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ preforms ໄດ້.

ເຄື່ອງ preforms ໄດ້ຖືກຝັງຢູ່ໃນຝຸ່ນປະສົມຂອງຄາບອນສີດໍາ, ຝຸ່ນຊິລິໂຄນ, ແລະ boron nitride ໃນອັດຕາສ່ວນມະຫາຊົນຂອງ 1: 100: 2000, ແລະ sintered ໃນ furnace ຢູ່ທີ່ 1720 ° C ເປັນເວລາ 2 ຊົ່ວໂມງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ silicon carbide ceramics ຜົງລະອຽດຢ່າງເຕັມສ່ວນ. .

ວິທີການໃດທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການທົດສອບການປະຕິບັດ?

ການ​ທົດ​ສອບ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ລວມ​ມີ​:

ການວັດແທກຄວາມຫນືດຂອງ slurry ໃນເວລາປະສົມຕ່າງໆ (1-5 ຊົ່ວໂມງ) ໂດຍໃຊ້ viscometer rotary ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ.

ການວັດແທກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານຂອງ preforms ປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດ GB / T 25995-2010.

ການວັດແທກຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງແຜ່ນເຫຼັກຂອງຕົວຢ່າງ sintered ຢູ່ທີ່ 1720 ° C ອີງຕາມ GB/T 6569-2006, ມີຂະຫນາດຕົວຢ່າງ 3 mm × 4 mm × 36 mm, span 30 mm, ແລະຄວາມໄວການໂຫຼດຂອງ 0.5 mm·min^-1 .

ການວິເຄາະອົງປະກອບໄລຍະແລະຈຸລະພາກຂອງຕົວຢ່າງ sintered ທີ່ 1720 ° C ໂດຍໃຊ້ XRD ແລະ SEM.

ເວລາປະສົມມີຜົນກະທົບແນວໃດຕໍ່ຄວາມຫນືດຂອງ Slurry, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform, ແລະ Porosity ປາກົດຂື້ນ?

ຮູບ 1 ແລະ 2 ຕາມລໍາດັບສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາປະສົມແລະຄວາມຫນືດຂອງ slurry ສໍາລັບຕົວຢ່າງ 2#, ແລະຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງເວລາປະສົມແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform ແລະ porosity ປາກົດຂື້ນ.

ຮູບທີ 1 ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າເມື່ອເວລາປະສົມເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຫນືດຫຼຸດລົງ, ບັນລຸຕໍາ່ສຸດທີ່ 721 mPa·s ໃນເວລາ 4 ຊົ່ວໂມງແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສະຖຽນລະພາບ.

ຮູບທີ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຕົວຢ່າງ 2# ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງປະລິມານສູງສຸດ 1.47 g·cm^-3 ແລະ ມີຄວາມຮູຂຸມຂົນທີ່ເຫັນໄດ້ຊັດຕໍ່າສຸດ 32.4%. ຄວາມຫນືດຕ່ໍາເຮັດໃຫ້ການກະແຈກກະຈາຍທີ່ດີກວ່າ, ເຮັດໃຫ້ slurry ເປັນເອກະພາບຫຼາຍແລະປັບປຸງSilicon carbide ceramicການປະຕິບັດ. ເວລາປະສົມບໍ່ພຽງພໍເຮັດໃຫ້ການຜະສົມຂອງຝຸ່ນຊິລິໂຄນຄາໄບດີບໍ່ສະເຫມີກັນ, ໃນຂະນະທີ່ເວລາປະສົມຫຼາຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ນ້ໍາ evaporates ຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ລະບົບ destabilizing. ເວລາປະສົມທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການກະກຽມເຊລາມິກ silicon carbide ຜົງລະອຽດແມ່ນ 4 ຊົ່ວໂມງ.

ຕາຕະລາງ 2 ບອກຄວາມຫນືດຂອງ slurry, ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform, ແລະ porosity ປາກົດຂື້ນຂອງຕົວຢ່າງ 2# ດ້ວຍການເພີ່ມ graphite ແລະຕົວຢ່າງ 6# ໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມ graphite. ການເພີ່ມຂອງ graphite ຫຼຸດລົງຄວາມຫນືດຂອງ slurry, ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform, ແລະຫຼຸດຜ່ອນ porosity ປາກົດຂື້ນເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບການຫລໍ່ລື່ນຂອງ graphite, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການກະຈາຍທີ່ດີກວ່າແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜົງລະອຽດ.ເຊລາມິກ silicon carbide. ໂດຍບໍ່ມີ graphite, slurry ມີຄວາມຫນືດສູງ, ການກະຈາຍທີ່ບໍ່ດີ, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມເຕີມ graphite ມີຄວາມຈໍາເປັນ.

ຮູບ 3 ສະແດງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform ແລະ porosity ປາກົດຂື້ນຂອງຕົວຢ່າງທີ່ມີເນື້ອໃນສີດໍາກາກບອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຕົວຢ່າງ 2# ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງປະລິມານສູງສຸດ 1.47 g·cm^-3 ແລະ ຮູຂຸມຂົນກວ້າງຕໍ່າສຸດແມ່ນ 32.4%. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, porosity ຕ່ໍາເກີນໄປ impedes ການແຊກຊຶມຂອງຊິລິໂຄນ.

ຮູບທີ 4 ສະແດງ XRD spectra ຂອງຕົວຢ່າງ 2# preforms ແລະຕົວຢ່າງ sintered ທີ່ 1720 ° C. preforms ປະກອບດ້ວຍ graphite ແລະ β-SiC, ໃນຂະນະທີ່ຕົວຢ່າງ sintered ມີ Si, β-SiC, ແລະ α-SiC, ຊີ້ບອກບາງ β-SiC ຫັນເປັນ α-SiC ໃນອຸນຫະພູມສູງ. ຕົວຢ່າງ sintered ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງ SiC ເພີ່ມຂຶ້ນແລະການຫຼຸດລົງຂອງເນື້ອໃນ C ເນື່ອງຈາກການແຊກຊຶມຂອງຊິລິຄອນອຸນຫະພູມສູງ, ບ່ອນທີ່ Si reacts ກັບ C ເພື່ອສ້າງເປັນ SiC, ຕື່ມຮູຂຸມຂົນ.

ຮູບທີ່ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການແຕກຫັກຂອງໂຄງສ້າງຂອງຕົວຢ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ຮູບພາບດັ່ງກ່າວເປີດເຜີຍໃຫ້ເຫັນ silicon carbide ລະອຽດ, graphite, ແລະຮູຂຸມຂົນ. ຕົວຢ່າງ 1#, 4#, ແລະ 5# ມີໄລຍະ flake ທີ່ໃຫຍ່ກວ່າແລະ pores ແຈກຢາຍບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີເນື່ອງຈາກການປະສົມທີ່ບໍ່ສະເຫມີກັນ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ preform ຕ່ໍາແລະ porosity ສູງ. ຕົວຢ່າງ 2# ກັບ 5.94% (w) carbon black ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຈຸລະພາກທີ່ດີທີ່ສຸດ.

ຮູບທີ່ 6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງສະພາວະການກະດູກຫັກຂອງຕົວຢ່າງ 2# ຫຼັງຈາກ sintering ຢູ່ທີ່ 1720 ° C, ສະແດງອະນຸພາກຊິລິຄອນ carbide ກະຈາຍຢ່າງແຫນ້ນຫນາແລະເປັນເອກະພາບທີ່ມີ porosity ຫນ້ອຍ. ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງອະນຸພາກ silicon carbide ແມ່ນຍ້ອນຜົນກະທົບຂອງອຸນຫະພູມສູງ. ອະນຸພາກ SiC ທີ່ມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່ຍັງເຫັນໄດ້ລະຫວ່າງອະນຸພາກໂຄງກະດູກ SiC ຕົ້ນສະບັບຈາກການ sintering ປະຕິກິລິຢາ, ມີ SiC ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຕື່ມໃສ່ຮູຂຸມຂົນຕົ້ນສະບັບ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄວາມກົດດັນແຕ່ອາດຈະມີຜົນກະທົບປະສິດທິພາບອຸນຫະພູມສູງເນື່ອງຈາກຈຸດ melting ຕ່ໍາຂອງຕົນ. ຜະ​ລິດ​ຕະ​ພັນ sintered ມີ​ຄວາມ​ຫນາ​ແຫນ້ນ​ຂອງ​ປະ​ລິ​ມານ 3.02 g·cm^-3 ແລະ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ການ​ງໍ 580 MPa, ຫຼາຍ​ກວ່າ​ສອງ​ເທົ່າ​ຂອງ​ຄວາມ​ເຂັ້ມ​ແຂງ​ຂອງ​ທໍາ​ມະ​ດາ.ຊິລິຄອນ carbide ປະຕິກິຣິຍາ.

ບົດສະຫຼຸບ

ເວລາປະສົມທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບ slurry ທີ່ໃຊ້ໃນການກະກຽມຜົງດີຢ່າງເຕັມທີ່ເຊລາມິກ silicon carbideແມ່ນ 4 ຊົ່ວໂມງ. ການເພີ່ມ graphite ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫນືດຂອງ slurry, ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງປະລິມານ preform, ແລະຫຼຸດລົງ porosity ປາກົດຂື້ນ, ເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຝຸ່ນລະອຽດຢ່າງເຕັມສ່ວນ.ເຊລາມິກ silicon carbide.

ເນື້ອໃນສີດໍາຄາບອນທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການກະກຽມເຊລາມິກ silicon carbide ຜົງລະອຽດແມ່ນ 5.94% (w).

ອະນຸພາກ silicon carbide sintered ໄດ້ຖືກແຈກຢາຍຢ່າງແຫນ້ນຫນາແລະເປັນເອກະພາບກັບ porosity ຫນ້ອຍ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນແນວໂນ້ມການຂະຫຍາຍຕົວ. ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜະລິດຕະພັນ sintered ແມ່ນ 3.02 g·cm^-3, ແລະຄວາມແຂງແຮງຂອງງໍແມ່ນ 580 MPa, ປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກແລະຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຜົງລະອຽດຢ່າງເຕັມສ່ວນ.ເຊລາມິກ silicon carbide.**

ພວກເຮົາຢູ່ Semicorex ຊ່ຽວຊານໃນເຊລາມິກ SiCແລະວັດສະດຸເຊລາມິກອື່ນໆທີ່ໃຊ້ໃນການຜະລິດ semiconductor, ຖ້າທ່ານມີຄໍາຖາມຫຼືຕ້ອງການລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ກະລຸນາຢ່າລັງເລທີ່ຈະຕິດຕໍ່ກັບພວກເຮົາ.

ເບີໂທຕິດຕໍ່: +86-13567891907

ອີເມວ: sales@semicorex.com