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反应烧结碳化硅陶瓷的制备工艺
添加时间:2020-06-06
碳化硅陶瓷包括多种烧制方法,其中反应烧结碳化硅陶瓷是应用比较普遍,今天就反应碳化硅陶瓷做下简单介绍。
反应烧结碳化硅陶瓷的制备工艺较为简单,它直接采用一定颗粒级配的碳化硅,与碳混合后成型生坯,然后在高温下进行渗硅,部分硅与碳反应生产SiC与原来坯体中的SiC结合,达到烧结目的。
渗硅的方法有两种:一种是温度达到硅的熔融温度,产生硅的液相,通过毛细管的作用,硅直接进入坯体与碳反应生产碳化硅至烧结;另一种是温度大于硅的熔融温度,产生硅的蒸气,通过硅蒸气深入坯体达到烧结目的。前一种方法烧结后残留的游离硅一般较多,通常达到10%-15%,有时会达到15%以上;用气相法渗硅,由于坯体的预留气孔可以尽量少,烧结后的游离硅含量可降低到10%。反应烧结碳化硅的烧结温度范围为1450—1700度,碳与SiC的骨架可以预先车削成任何形状,且烧结时坯体的收缩仅在3%以内,这有利于产品尺寸控制。采用的原料像SiC、C结合剂等均无需特殊处理,用该工艺制备的SiC烧结体的生产成本较低。但是,改工艺决定了烧结坯体中残留游离硅,这部分对以后产品的应用产生影响,一方面使得烧结体的强度和耐磨性下降,另一方面游离硅的存在降低了碳化硅的耐酸碱性能。
反应烧结碳化硅陶瓷的制备工艺较为简单,它直接采用一定颗粒级配的碳化硅,与碳混合后成型生坯,然后在高温下进行渗硅,部分硅与碳反应生产SiC与原来坯体中的SiC结合,达到烧结目的。
渗硅的方法有两种:一种是温度达到硅的熔融温度,产生硅的液相,通过毛细管的作用,硅直接进入坯体与碳反应生产碳化硅至烧结;另一种是温度大于硅的熔融温度,产生硅的蒸气,通过硅蒸气深入坯体达到烧结目的。前一种方法烧结后残留的游离硅一般较多,通常达到10%-15%,有时会达到15%以上;用气相法渗硅,由于坯体的预留气孔可以尽量少,烧结后的游离硅含量可降低到10%。反应烧结碳化硅的烧结温度范围为1450—1700度,碳与SiC的骨架可以预先车削成任何形状,且烧结时坯体的收缩仅在3%以内,这有利于产品尺寸控制。采用的原料像SiC、C结合剂等均无需特殊处理,用该工艺制备的SiC烧结体的生产成本较低。但是,改工艺决定了烧结坯体中残留游离硅,这部分对以后产品的应用产生影响,一方面使得烧结体的强度和耐磨性下降,另一方面游离硅的存在降低了碳化硅的耐酸碱性能。
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