廣西非氧化物碳化硅陶瓷

來源: 發(fā)布時(shí)間:2021-08-27

由于先進(jìn)陶瓷各種功能的不斷發(fā)現(xiàn),在微電子工業(yè)、通訊產(chǎn)業(yè)、自動化控制和未來智能化技術(shù)等方面作為支撐材料的地位將日益明顯,其市場容量將不斷提升。美國陶瓷工業(yè)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示,美國、日本、歐盟的先進(jìn)陶瓷市場年平均增長率為12%,其中歐盟先進(jìn)陶瓷市場總值年平均增長率達(dá)15%~18%;美國先進(jìn)陶瓷市場總值年平均增長率9.9%;日本精細(xì)陶瓷協(xié)會對日本先進(jìn)陶瓷市場進(jìn)行了預(yù)測,其年平均增長率為7.2%。目前先進(jìn)陶瓷較大市場在日本和美國,其次是歐盟。SiC強(qiáng)度高、彈性模量大,具有優(yōu)良的耐磨損性能。廣西非氧化物碳化硅陶瓷

近年來,為進(jìn)一步提高SiC陶瓷的力學(xué)性能,研究人員進(jìn)行了SiC陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體。更進(jìn)一步,通過該工藝,在2000℃和138MPa壓力下,成功實(shí)現(xiàn)無添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。研究表明:當(dāng)SiC粉末的粒徑小于0.6μm時(shí),即使不引入任何添加劑,通過熱等靜壓燒結(jié),在1950℃即可使其致密化。如選用比表面積為24m2/g的SiC超細(xì)粉,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1850℃便可獲得高致密度的無添加劑SiC陶瓷。長方形碳化硅陶瓷生產(chǎn)流程熱壓添加劑:與碳化硅中的雜質(zhì)形成液相,通過液相促進(jìn)燒結(jié)。

碳化硅脫硫噴嘴的結(jié)構(gòu):1、錐形噴嘴結(jié)構(gòu)這種噴嘴結(jié)構(gòu)帶有導(dǎo)流效果的錐狀進(jìn)口和起集束效果的平直段,磨料進(jìn)入噴嘴相對簡略,且磨料在噴嘴截面上的散布與圓柱形噴嘴比較更均勻。2、圓柱形直孔噴嘴結(jié)構(gòu)圓柱形直孔碳化硅噴嘴兼有噴槍和噴嘴兩種功能,結(jié)構(gòu)簡單,能夠直接用無縫鋼管替代,也可通過在資料上鉆孔得到,但噴嘴壽數(shù)較短,多用于對噴砂處理要求不高的場合。3、特種碳化硅脫硫噴嘴特種噴砂嘴,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般應(yīng)用在特別場合,如管道內(nèi)壁的噴砂處理。

1974年美國GE公司通過在高純度β-SiC細(xì)粉中同時(shí)加入少量的B和C,采用無壓燒結(jié)工藝,于2020℃成功地獲得高密度SiC陶瓷。目前,該工藝已成為制備SiC陶瓷的主要方法。美國GE公司研究者認(rèn)為:晶界能與表面能之比小于1.732是致密化的熱力學(xué)條件,當(dāng)同時(shí)添加B和C后,B固溶到SiC中,使晶界能降低,C把SiC粒子表面的SiO2還原除去,提高表面能,因此B和C的添加為SiC的致密化創(chuàng)造了熱力學(xué)方面的有利條件。然而,日本研究人員卻認(rèn)為SiC的致密并不存在熱力學(xué)方面的限制。還有學(xué)者認(rèn)為,SiC的致密化機(jī)理可能是液相燒結(jié),他們發(fā)現(xiàn):在同時(shí)添加B和C的β-SiC燒結(jié)體中,有富B的液相存在于晶界處。關(guān)于無壓燒結(jié)機(jī)理,目前尚無定論。SiC還有優(yōu)良的導(dǎo)熱性。

根據(jù)先進(jìn)陶瓷的發(fā)展進(jìn)程,重點(diǎn)介紹以下成型方法:冷等靜壓成型,等靜壓成型是較常見的瘠性料先進(jìn)陶瓷成型工藝,通過將粉體放入柔性模具或包套中,通過對其施加各項(xiàng)均勻的壓力成型,是目前國內(nèi)應(yīng)用較為普遍、較為成熟的工藝,分為干袋式等靜壓和濕袋式等靜壓。其特點(diǎn)是成本低、模具簡單,生坯強(qiáng)度高,但尺寸不精確、復(fù)雜形狀成型較困難,濕袋式自動化生產(chǎn)效率低。而國內(nèi)仿制設(shè)備因加工水平差距,可靠性和穩(wěn)定性暫時(shí)無法與國外產(chǎn)品相比。功能陶瓷在先進(jìn)陶瓷中約占70%的市場份額,其余為結(jié)構(gòu)陶瓷。碳化硅發(fā)熱元件是碳化硅材料的較主要產(chǎn)品,具有極大的市場。吉林長方形碳化硅陶瓷

反應(yīng)碳化硅陶瓷,反應(yīng)燒結(jié)碳化硅又稱為自結(jié)合SIC。廣西非氧化物碳化硅陶瓷

碳化硅陶瓷的制備方法:a、熱壓燒結(jié)碳化硅陶瓷,熱壓燒結(jié)即在燒結(jié)過程中施加一定的壓力,壓力的存在使原子擴(kuò)散速率增大,燒結(jié)驅(qū)動力增加,從而加快燒結(jié)過程。然而,在高壓條件下,燒結(jié)體中會出現(xiàn)垂直于壓力方向定向生長的晶粒,為避免這種現(xiàn)象,可以選用熱等靜壓燒結(jié)的方法。b、無壓燒結(jié)碳化硅陶瓷,無壓燒結(jié)被認(rèn)為是SiC燒結(jié)較有前途的燒結(jié)方法,通過無壓燒結(jié)工藝可以制備出復(fù)雜形狀和大尺寸的SiC部件。根據(jù)燒結(jié)機(jī)理的不同,無壓燒結(jié)又可分為固相燒結(jié)和液相燒結(jié)。廣西非氧化物碳化硅陶瓷