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碳化硅的制備及燒結溫度對其密度的影響
添加時間:2022-06-13
碳化硅陶瓷目前,高溫SiC陶瓷的制備方法主要有無壓燒結、熱壓燒結、熱等靜壓燒結、反應燒結等。不同燒結方法得到的SiC陶瓷性能也不同。國內外許多研究致力于添加合適的燒結助劑來有效促進SiC熱壓燒結。熱壓雖然降低了燒結溫度,可以獲得致密、抗彎強度高的SiC陶瓷,但熱壓工藝效率低,難以制造形狀復雜的SiC零件,不利于工業化生產。
許多研究者采用熱等靜壓燒結工藝制備SiC陶瓷,并取得了良好的效果。雖然熱等靜壓燒結可以獲得形狀復雜、力學性能良好的致密SiC制品,但由于HIP燒結必須封裝坯體,目前難以實現工業化生產。自結合SiC的制備基本上是一個反應燒結過程,反應燒結過程通常是通過在真空中感應加熱石墨坩堝來完成的。在1400之前,自結合碳化硅的強度與硅含量無關。1400后,由于Si的熔化,強度急劇下降,不能滿足結構陶瓷的性能要求。
常壓燒結被認為是碳化硅燒結最有前途的燒結方法。常壓燒結工藝可以制備大尺寸、復雜形狀的SiC陶瓷制品,且成本低,易于實現工業化生產。由于燒結困難,碳化硅陶瓷的燒結通常需要在很高的溫度(2300 ~ 2400)下進行,并且需要少量的添加劑使其致密。因此,在對SiC陶瓷各項性能影響盡可能小的情況下,最大限度地降低燒結溫度是當前的研究課題。本文采用亞微米碳化硅細粉和少量合適的燒結助劑,通過干壓和無壓燒結制備碳化硅陶瓷樣品,并研究了不同燒結溫度下碳化硅陶瓷的燒結密度。
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