ప్రతిచర్య-సింటర్డ్ SiC సెరామిక్స్ మరియు వాటి లక్షణాలపై అధ్యయనం

సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎందుకు ముఖ్యమైనది?

సిలికాన్ కార్బైడ్ (SiC) అనేది సిలికాన్ మరియు కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య సమయోజనీయ బంధాల ద్వారా ఏర్పడిన సమ్మేళనం, ఇది అద్భుతమైన దుస్తులు నిరోధకత, థర్మల్ షాక్ నిరోధకత, తుప్పు నిరోధకత మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకతకు ప్రసిద్ధి చెందింది. ఇది ఏరోస్పేస్, మెకానికల్ తయారీ, పెట్రోకెమికల్స్, మెటల్ స్మెల్టింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ పరిశ్రమలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ముఖ్యంగా దుస్తులు-నిరోధక భాగాలు మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత నిర్మాణ భాగాల తయారీకి.రియాక్షన్-సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్పారిశ్రామిక స్థాయి ఉత్పత్తిని సాధించడానికి మొదటి నిర్మాణ సిరామిక్స్‌లో ఒకటి. సాంప్రదాయప్రతిచర్య-సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్అధిక-ఉష్ణోగ్రత సిలికాన్ ఇన్‌ఫిల్ట్రేషన్ రియాక్షన్ సింటరింగ్ ద్వారా సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ మరియు కొద్ది మొత్తంలో కార్బన్ పౌడర్‌తో తయారు చేస్తారు, దీనికి ఎక్కువ కాలం సింటరింగ్ సమయాలు, అధిక ఉష్ణోగ్రతలు, అధిక శక్తి వినియోగం మరియు అధిక ఖర్చులు అవసరమవుతాయి. రియాక్షన్-సింటర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ టెక్నాలజీ యొక్క పెరుగుతున్న అప్లికేషన్‌తో, కాంప్లెక్స్ ఆకారంలో ఉన్న పారిశ్రామిక డిమాండ్‌ను తీర్చడానికి సాంప్రదాయ పద్ధతులు సరిపోవు.సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్.

ఇటీవలి పురోగతి ఏమిటిప్రతిచర్య-సింటర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్?

ఇటీవలి పురోగతులు అధిక-సాంద్రత, అధిక-వంపు-బలం ఉత్పత్తికి దారితీశాయిసిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్నానో-సైజ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ ఉపయోగించి, మెటీరియల్ మెకానికల్ లక్షణాలను గణనీయంగా మెరుగుపరుస్తుంది. అయినప్పటికీ, నానో-సైజ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్ యొక్క అధిక ధర, టన్నుకు పదివేల డాలర్ల కంటే ఎక్కువ ధర ఉంటుంది, ఇది పెద్ద-స్థాయి అప్లికేషన్‌ను అడ్డుకుంటుంది. ఈ పనిలో, మేము విస్తృతంగా అందుబాటులో ఉన్న చెక్క బొగ్గును కార్బన్ మూలంగా మరియు మైక్రాన్-పరిమాణ సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను మొత్తంగా ఉపయోగించాము, సిద్ధం చేయడానికి స్లిప్ కాస్టింగ్ సాంకేతికతను ఉపయోగించాము.ప్రతిచర్య-సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్పచ్చని శరీరాలు. ఈ విధానం సిలికాన్ కార్బైడ్ పౌడర్‌ను ముందుగా సంశ్లేషణ చేయవలసిన అవసరాన్ని తొలగిస్తుంది, ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గిస్తుంది మరియు పెద్ద, సంక్లిష్ట-ఆకారపు సన్నని గోడల ఉత్పత్తుల తయారీని అనుమతిస్తుంది, దీని పనితీరు మరియు అనువర్తనాన్ని మెరుగుపరచడానికి సూచనను అందిస్తుంది.ప్రతిచర్య-సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్.

ముడి పదార్థాలు ఏవి ఉపయోగించబడ్డాయి?

ప్రయోగంలో ఉపయోగించిన ముడి పదార్థాలు:

మధ్యస్థ కణ పరిమాణం (d50) 3.6 μm మరియు స్వచ్ఛత (w(SiC)) ≥ 98% కలిగిన సిలికాన్ కార్బైడ్

0.5 μm మధ్యస్థ కణ పరిమాణం (d50) మరియు స్వచ్ఛత (w©) ≥ 99%తో కార్బన్ నలుపు

10 μm మధ్యస్థ కణ పరిమాణం (d50) మరియు స్వచ్ఛత (w©) ≥ 99% కలిగిన గ్రాఫైట్

డిస్పర్సెంట్స్: పాలీవినైల్పైరోలిడోన్ (PVP) K30 (K విలువ 27-33) మరియు K90 (K విలువ 88-96)

నీటిని తగ్గించేవాడు: పాలికార్బాక్సిలేట్ CE-64

విడుదల ఏజెంట్: AO

డీయోనైజ్డ్ నీరు

ప్రయోగం ఎలా జరిగింది?

ప్రయోగం క్రింది విధంగా నిర్వహించబడింది:

ఎలక్ట్రిక్ మిక్సర్‌ని ఉపయోగించి టేబుల్ 1 ప్రకారం ముడి పదార్థాలను 4 గంటల పాటు కలపడం ద్వారా ఏకరీతిలో కలిపిన స్లర్రీని పొందడం.

స్లర్రీ స్నిగ్ధత ≤ 1000 mPa·s ఉంచుతూ, మిశ్రమ స్లర్రీని స్లిప్ కాస్టింగ్ కోసం సిద్ధం చేసిన జిప్సం అచ్చుల్లో పోస్తారు, 2-3 నిమిషాలు జిప్సం అచ్చుల ద్వారా డీహైడ్రేట్ చేయడానికి అనుమతించబడి ఆకుపచ్చ శరీరాలు ఏర్పడతాయి.

ఆకుపచ్చ శరీరాలను 48 గంటలు చల్లని ప్రదేశంలో ఉంచారు, తర్వాత అచ్చుల నుండి తొలగించి, 4-6 గంటల పాటు 80 ° C వద్ద వాక్యూమ్ ఎండబెట్టడం ఓవెన్‌లో ఎండబెట్టారు.

ప్రిఫారమ్‌లను పొందేందుకు 2 గంటలపాటు 800°C వద్ద మఫిల్ ఫర్నేస్‌లో గ్రీన్ బాడీలను డీగమ్మింగ్ చేయడం జరిగింది.

1:100:2000 ద్రవ్యరాశి నిష్పత్తిలో కార్బన్ బ్లాక్, సిలికాన్ పౌడర్ మరియు బోరాన్ నైట్రైడ్ మిశ్రమ పౌడర్‌లో ప్రిఫార్మ్‌లు పొందుపరచబడ్డాయి మరియు పూర్తిగా ఫైన్-పౌడర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్‌లను పొందేందుకు 1720°C వద్ద ఫర్నేస్‌లో 2 గంటల పాటు సింటరింగ్ చేయబడ్డాయి. .

పనితీరు పరీక్ష కోసం ఏ పద్ధతులు ఉపయోగించబడ్డాయి?

పనితీరు పరీక్ష చేర్చబడింది:

గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద రోటరీ విస్కోమీటర్‌ని ఉపయోగించి వివిధ మిక్సింగ్ సమయాల్లో (1-5 గంటలు) స్లర్రీ యొక్క స్నిగ్ధతను కొలవడం.

జాతీయ ప్రమాణం GB/T 25995-2010ని అనుసరించి ప్రీఫారమ్‌ల వాల్యూమ్ సాంద్రతను కొలవడం.

3 mm × 4 mm × 36 mm నమూనా కొలతలు, 30 mm span, మరియు 0.5 mm·min^-1 లోడ్ వేగంతో GB/T 6569-2006 ప్రకారం 1720°C వద్ద సింటర్డ్ నమూనాల బెండింగ్ బలాన్ని కొలవడం .

XRD మరియు SEMని ఉపయోగించి 1720°C వద్ద సింటర్డ్ నమూనాల దశ కూర్పు మరియు సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని విశ్లేషించడం.

మిక్సింగ్ సమయం స్లర్రీ స్నిగ్ధత, ప్రీఫార్మ్ వాల్యూమ్ సాంద్రత మరియు స్పష్టమైన సచ్ఛిద్రతను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది?

గణాంకాలు 1 మరియు 2 వరుసగా నమూనా 2# కోసం మిక్సింగ్ సమయం మరియు స్లర్రీ స్నిగ్ధత మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతాయి మరియు మిక్సింగ్ సమయం మరియు ప్రీఫార్మ్ వాల్యూమ్ సాంద్రత మరియు స్పష్టమైన సచ్ఛిద్రత మధ్య సంబంధాన్ని చూపుతాయి.

మిక్సింగ్ సమయం పెరిగేకొద్దీ, స్నిగ్ధత తగ్గుతుందని, 4 గంటలకు కనిష్టంగా 721 mPa·sకి చేరుకుని, ఆపై స్థిరీకరించబడుతుందని మూర్తి 1 సూచిస్తుంది.

నమూనా 2# గరిష్ట వాల్యూమ్ సాంద్రత 1.47 g·cm^-3 మరియు కనిష్ట స్పష్టమైన సచ్ఛిద్రత 32.4% కలిగి ఉందని మూర్తి 2 చూపిస్తుంది. తక్కువ స్నిగ్ధత మెరుగైన వ్యాప్తికి దారితీస్తుంది, ఇది మరింత ఏకరీతి స్లర్రీకి దారి తీస్తుంది మరియు మెరుగుపడుతుందిసిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్పనితీరు. తగినంత మిక్సింగ్ సమయం సిలికాన్ కార్బైడ్ ఫైన్ పౌడర్ యొక్క అసమాన మిక్సింగ్‌కు దారితీస్తుంది, అయితే అధిక మిక్సింగ్ సమయం ఎక్కువ నీటిని ఆవిరి చేస్తుంది, వ్యవస్థను అస్థిరపరుస్తుంది. పూర్తిగా ఫైన్-పౌడర్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ తయారీకి సరైన మిక్సింగ్ సమయం 4 గంటలు.

టేబుల్ 2 స్లర్రి స్నిగ్ధత, ప్రీఫారమ్ వాల్యూమ్ సాంద్రత మరియు నమూనా 2# యొక్క స్పష్టమైన సారంధ్రతను జోడించిన గ్రాఫైట్‌తో మరియు జోడించిన గ్రాఫైట్ లేకుండా నమూనా 6# జాబితా చేస్తుంది. గ్రాఫైట్ చేరిక స్లర్రీ స్నిగ్ధతను తగ్గిస్తుంది, ప్రీఫార్మ్ వాల్యూమ్ సాంద్రతను పెంచుతుంది మరియు గ్రాఫైట్ యొక్క కందెన ప్రభావం కారణంగా స్పష్టమైన సారంధ్రతను తగ్గిస్తుంది, దీని ఫలితంగా మెరుగైన విక్షేపణ మరియు పూర్తిగా సూక్ష్మ-పొడి యొక్క సాంద్రత పెరుగుతుంది.సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్. గ్రాఫైట్ లేకుండా, స్లర్రీ అధిక స్నిగ్ధత, పేలవమైన వ్యాప్తి మరియు స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని వలన గ్రాఫైట్ అదనంగా అవసరం అవుతుంది.

మూర్తి 3 వివిధ కార్బన్ బ్లాక్ కంటెంట్‌లతో నమూనాల ప్రీఫార్మ్ వాల్యూమ్ సాంద్రత మరియు స్పష్టమైన సచ్ఛిద్రతను ప్రదర్శిస్తుంది. నమూనా 2# అత్యధిక వాల్యూమ్ సాంద్రత 1.47 g·cm^-3 మరియు అత్యల్ప స్పష్టమైన సచ్ఛిద్రత 32.4%. అయినప్పటికీ, చాలా తక్కువ సచ్ఛిద్రత సిలికాన్ చొరబాట్లను అడ్డుకుంటుంది.

మూర్తి 4 నమూనా 2# ప్రీఫారమ్‌ల యొక్క XRD స్పెక్ట్రాను మరియు 1720°C వద్ద సింటెర్డ్ నమూనాలను చూపుతుంది. ప్రిఫార్మ్‌లలో గ్రాఫైట్ మరియు β-SiC ఉంటాయి, అయితే సింటెర్డ్ నమూనాలు Si, β-SiC మరియు α-SiCలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది కొన్ని β-SiC అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద α-SiCగా రూపాంతరం చెందిందని సూచిస్తుంది. సింటెర్డ్ నమూనాలు కూడా అధిక-ఉష్ణోగ్రత సిలికాన్ చొరబాటు కారణంగా పెరిగిన Si మరియు తగ్గిన C కంటెంట్‌ను చూపుతాయి, ఇక్కడ Si Cతో చర్య జరిపి SiCని ఏర్పరుస్తుంది, రంధ్రాలను నింపుతుంది.

మూర్తి 5 వివిధ నమూనా పూర్వరూపాల యొక్క ఫ్రాక్చర్ పదనిర్మాణాన్ని చూపుతుంది. చిత్రాలు చక్కటి సిలికాన్ కార్బైడ్, గ్రాఫైట్ మరియు రంధ్రాలను బహిర్గతం చేస్తాయి. 1#, 4#, మరియు 5# నమూనాలు పెద్ద ఫ్లేక్ ఫేజ్‌లను కలిగి ఉంటాయి మరియు అసమాన మిక్సింగ్ కారణంగా మరింత అసమానంగా పంపిణీ చేయబడిన రంధ్రాలను కలిగి ఉంటాయి, ఫలితంగా తక్కువ ముందస్తు సాంద్రత మరియు అధిక సారంధ్రత ఏర్పడుతుంది. 5.94% (w) కార్బన్ నలుపుతో నమూనా 2# సరైన సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని చూపుతుంది.

1720°C వద్ద సింటరింగ్ తర్వాత నమూనా 2# యొక్క ఫ్రాక్చర్ పదనిర్మాణాన్ని మూర్తి 6 చూపిస్తుంది, కనిష్ట సారంధ్రతతో కఠినంగా మరియు ఏకరీతిలో పంపిణీ చేయబడిన సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలను ప్రదర్శిస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాల పెరుగుదల అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాల కారణంగా ఉంది. రియాక్షన్ సింటరింగ్ నుండి అసలైన SiC అస్థిపంజరం కణాల మధ్య చిన్న కొత్తగా ఏర్పడిన SiC కణాలు కూడా కనిపిస్తాయి, కొన్ని అవశేష Si అసలు రంధ్రాలను నింపుతుంది, ఒత్తిడి ఏకాగ్రతను తగ్గిస్తుంది కానీ తక్కువ ద్రవీభవన స్థానం కారణంగా అధిక-ఉష్ణోగ్రత పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది. సింటర్ చేయబడిన ఉత్పత్తి వాల్యూమ్ సాంద్రత 3.02 g·cm^-3 మరియు 580 MPa వంపు బలం, సాధారణ బలం కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువప్రతిచర్య-సింటర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్.

ముగింపులు

స్లర్రీకి సరైన మిక్సింగ్ సమయం పూర్తిగా ఫైన్-పౌడర్‌గా తయారవుతుందిసిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్4 గంటలు ఉంది. గ్రాఫైట్‌ను జోడించడం వలన స్లర్రీ స్నిగ్ధత తగ్గుతుంది, ప్రీఫార్మ్ వాల్యూమ్ సాంద్రత పెరుగుతుంది మరియు స్పష్టమైన సారంధ్రత తగ్గుతుంది, ఇది పూర్తిగా ఫైన్-పౌడర్ యొక్క సాంద్రతను పెంచుతుందిసిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్.

పూర్తిగా ఫైన్-పౌడర్ సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్‌ను తయారు చేయడానికి సరైన కార్బన్ బ్లాక్ కంటెంట్ 5.94% (w).

సింటెర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలు కనిష్ట సారంధ్రతతో గట్టిగా మరియు ఏకరీతిగా పంపిణీ చేయబడతాయి, వృద్ధి ధోరణిని చూపుతాయి. సింటెర్డ్ ఉత్పత్తి సాంద్రత 3.02 g·cm^-3, మరియు బెండింగ్ బలం 580 MPa, ఇది మెకానికల్ బలం మరియు సాంద్రతను పూర్తిగా మెరుగుపరుస్తుంది.సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్.**

సెమికోరెక్స్‌లో మేము ప్రత్యేకత కలిగి ఉన్నాముSiC సెరామిక్స్మరియు సెమీకండక్టర్ తయారీలో వర్తించే ఇతర సిరామిక్ మెటీరియల్స్, మీకు ఏవైనా విచారణలు ఉంటే లేదా అదనపు వివరాలు అవసరమైతే, దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి వెనుకాడకండి.

సంప్రదింపు ఫోన్: +86-13567891907

ఇమెయిల్: sales@semicorex.com