Silikon nitrür seramikleri hazırlamak için yüksek saflıkta silikon tozu

Silikon nitrür seramikleri, yüksek sertlik, yüksek mekanik mukavemet, yüksek sıcaklık direnci, iyi termal stabilite, düşük dielektrik sabiti ve dielektrik kaybı, aşınma direnci, korozyon direnci vb. Gibi mükemmel özelliklere sahiptir ve mükemmel kapsamlı özelliklere sahip seramik malzemelerdir.

Yüksek saflıkta silikon tozu, silikon nitrür seramiklerinin hazırlanması için ana hammaddelerden biridir ve saflığı ve partikül büyüklüğü silikon nitrür seramiklerinin performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Yüksek saflıkta silika dumanları, safsızlıkların seramik özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerini azaltabilirken, uygun bir parçacık boyutu dağılımı seramiklerin reaktivitesini ve yoğunluğunu iyileştirmeye yardımcı olabilir.

0040-77771 DPS ESC

Hazırlık süreci

Silikon Toz Nitriding: Azot ortamında, yüksek saflıkta silikon tozu yüksek sıcaklıkta bir reaksiyon fırına konur ve silikon tozu, silikon nitrür üretmek için azot ile reaksiyona girer ve kimyasal reaksiyon denklemi 3SI 2=si3n4'tür. Genel olarak, Fe, O, Ca ve silikon tozundaki diğer safsızlıkların içeriği%2'den azdır ve ısıtma sıcaklığı yaklaşık 1400 derecedir. A-Si3N4 içeriği 1200 - 1300 derecesinde yüksektir, ancak ürün kaba ve genellikle yüksek kaliteli silikon nitrür ultra tozu üretmek için ezilmiş bir yer ve diğer işlem sonrası işlemleri gerekir. Safsızlıklarla kontaminasyonu önlemek için, ezme ve taşlama ekipmanında silikon nitrür tozu ile temas eden parçalarda metal mekanik parçalar yerine silikon nitrür seramik parçaları kullanılabilir.

Kalıplama: Dökme kalıplama gibi silikon nitrür seramiklerini şekillendirmenin birçok yaygın yolu vardır. İlk olarak, çözücüyü tozu ıslatmak ve parçacık aglomerasyonundan kaçınmak için seramik tozuna dispersant bilyalı değirmeni eklenir; Daha sonra ikincil bilyalı öğütme yoluyla stabil ve tek tip bir bulamaç elde etmek için bağlayıcılar ve plastikleştiriciler eklenir; Daha sonra bulamaç, uygun viskoziteye sahip bir bulamaç elde etmek için vakum devredilir; Filtrasyon ve statik yaşlanmadan sonra, bulamaç daha kararlıdır; Son olarak, bir döküm makinesi aracılığıyla belirli bir alana sahip düz bir düz filme girer ve kurutulduktan sonra kalın bir film yeşil boşluk elde edilir.

Sinterleme: Silikon nitrür seramikleri, yoğun seramikler hazırlamak için tipik olarak sıvı fazda sindirilir. Yaygın sinterleme yöntemleri arasında pnömatik sinterleme (GPS) vb. Pnömatik sinterleme, 1800 - 2100 derecesinde 5 - 12 MPa'da azot gazında silikon nitrür boşluklarını sinterlemektir. Yüksek azot basıncının uygulanması, silikon nitrürün yüksek sıcaklıkta ayrışmasını inhibe edebilir, sinterleme sıcaklığını arttırabilir, malzemenin yoğunlaşmasını destekleyebilir ve malzemenin yüksek sıcaklık performansını iyileştirmek için yüksek refrakter büyük bir faz oluşturabilen sinterleme ajanının seçilmesine yardımcı olabilir.

Silikon Karbür Seramiklerinin Performans Özellikleri

Silikon karbür seramikleri, yüksek sertlik, yüksek aşınma direnci, yüksek termal iletkenlik, yüksek sıcaklık direnci, oksidasyon direnci ve iyi kimyasal stabilite özelliklerine sahiptir ve yüksek sıcaklık yapısal malzemelerde, aşınmaya dayanıklı malzemelerde, ısı eşanjörlerinde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır.

Yüksek saflıkta silika dumanın rolü

Yüksek saflıkta silikon tozunu hammadde olarak karbon tozu ile karıştırdıktan sonra, silikon tozu reaksiyonda silikon elementler sağlar ve saflığı ve parçacık boyutu silikon karbür seramiklerinin faz bileşimini, mikroyapısını ve özelliklerini etkileyen silikon karbür oluşturmak için karbonla reaksiyona girer.

Hazırlık süreci

Hammadde Karıştırma: Yüksek saflıkta silikon tozunu ve toner tozunu belirli bir orana göre iyice karıştırın. Karıştırma, bilyalı öğütme ve diğer yöntemlerin karıştırılması için kullanılabilir, böylece silikon tozu ve karbon tozu yakın temas halinde olabilir ve sonraki reaksiyon için iyi koşullar oluşturabilir.

Reaksiyon sentezi: Karışık hammadde reaksiyon için yüksek sıcaklıkta bir fırına konur ve reaksiyon sıcaklığı genellikle 1600 - 2000 derecesidir. Yüksek sıcaklıklarda, silikon duman silikon karbür oluşturmak için toner ile kimyasal olarak reaksiyona girer. Bu işlemde, reaksiyonun tamamen gerçekleştirilmesini ve ideal silikon karbür faz bileşiminin ve mikroyapının elde edildiğinden emin olmak için sıcaklık ve tutma süresi gibi işlem parametrelerinin tam olarak kontrol edilmesi gerekir.

Oluşturma ve sinterleme: Silikon karbür ürünlerinin reaksiyonu ezildikten sonra, kuru pres kalıplama, izostatik pres kalıplama ve diğer yöntemlerle istenen şekle dönüştürülebilir. Daha sonra basınçsız sinterleme, sıcak preslenmiş sinterleme, vb. Gibi yüksek sıcaklık sinterleme. Sinterleme işlemi, pratik uygulamaların gereksinimlerini karşılamak için silikon karbür seramiklerinin yoğunluğunu ve performansını daha da artırabilir.