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反應燒結碳化硅陶瓷的制備工藝
添加時間:2020-06-06
碳化硅陶瓷包括多種燒制方法,其中反應燒結碳化硅陶瓷是應用比較普遍,今天就反應碳化硅陶瓷做下簡單介紹。
反應燒結碳化硅陶瓷的制備工藝較為簡單,它直接采用一定顆粒級配的碳化硅,與碳混合后成型生坯,然后在高溫下進行滲硅,部分硅與碳反應生產SiC與原來坯體中的SiC結合,達到燒結目的。
滲硅的方法有兩種:一種是溫度達到硅的熔融溫度,產生硅的液相,通過毛細管的作用,硅直接進入坯體與碳反應生產碳化硅至燒結;另一種是溫度大于硅的熔融溫度,產生硅的蒸氣,通過硅蒸氣深入坯體達到燒結目的。前一種方法燒結后殘留的游離硅一般較多,通常達到10%-15%,有時會達到15%以上;用氣相法滲硅,由于坯體的預留氣孔可以盡量少,燒結后的游離硅含量可降低到10%。反應燒結碳化硅的燒結溫度范圍為1450—1700度,碳與SiC的骨架可以預先車削成任何形狀,且燒結時坯體的收縮僅在3%以內,這有利于產品尺寸控制。采用的原料像SiC、C結合劑等均無需特殊處理,用該工藝制備的SiC燒結體的生產成本較低。但是,改工藝決定了燒結坯體中殘留游離硅,這部分對以后產品的應用產生影響,一方面使得燒結體的強度和耐磨性下降,另一方面游離硅的存在降低了碳化硅的耐酸堿性能。
反應燒結碳化硅陶瓷的制備工藝較為簡單,它直接采用一定顆粒級配的碳化硅,與碳混合后成型生坯,然后在高溫下進行滲硅,部分硅與碳反應生產SiC與原來坯體中的SiC結合,達到燒結目的。
滲硅的方法有兩種:一種是溫度達到硅的熔融溫度,產生硅的液相,通過毛細管的作用,硅直接進入坯體與碳反應生產碳化硅至燒結;另一種是溫度大于硅的熔融溫度,產生硅的蒸氣,通過硅蒸氣深入坯體達到燒結目的。前一種方法燒結后殘留的游離硅一般較多,通常達到10%-15%,有時會達到15%以上;用氣相法滲硅,由于坯體的預留氣孔可以盡量少,燒結后的游離硅含量可降低到10%。反應燒結碳化硅的燒結溫度范圍為1450—1700度,碳與SiC的骨架可以預先車削成任何形狀,且燒結時坯體的收縮僅在3%以內,這有利于產品尺寸控制。采用的原料像SiC、C結合劑等均無需特殊處理,用該工藝制備的SiC燒結體的生產成本較低。但是,改工藝決定了燒結坯體中殘留游離硅,這部分對以后產品的應用產生影響,一方面使得燒結體的強度和耐磨性下降,另一方面游離硅的存在降低了碳化硅的耐酸堿性能。
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