耐高溫碳化硅陶瓷工藝

先進(jìn)陶瓷成型方法種類(lèi)繁多，除了傳統(tǒng)的干壓成型、注漿成型之外，根據(jù)陶瓷粉體的特性和產(chǎn)品的制備要求，發(fā)展出多種成型方法?？偟膩?lái)說(shuō)可以歸納為4類(lèi)：干法壓制成型、塑性成型、漿料成型和固體無(wú)模成型，其中每一類(lèi)成形又可細(xì)分為不同成形方法。干法壓制成型：干壓成型、冷等靜壓成型；塑性成型：擠壓成型、注射成型、熱蠟鑄成型、扎膜成型；漿料成型：注漿成型、流延成型、凝膠注模成型和原位凝固成型；固體無(wú)模成型：熔融沉積成型、三維打印成型、分層實(shí)體成型、立體光刻成型和激光選取燒結(jié)成型。為進(jìn)一步提高碳化硅陶瓷的力學(xué)性能，研究人員進(jìn)行了碳化硅陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，耐高溫性能好，并且可重復(fù)使用，可用于高腐蝕的化工廠、磨料等場(chǎng)合。目前大顆粒的碳化硅已經(jīng)可以大量供應(yīng)，以下是碳化硅陶瓷的6個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域及用途！化工、冶金，碳化硅材料對(duì)鐵水、熔渣和堿金屬的侵蝕有高的抗力，和高導(dǎo)熱和耐磨損的特性，70年代至90年代初期。全世界已有65%以上的大型高爐采用了氮化硅結(jié)臺(tái)碳化硅材料作為爐身材料，使高爐壽命延長(zhǎng)了2096—40%。在冶煉金屬鋁、銅和鋅時(shí)，也大量的采用了各種碳化硅材料作為爐襯或坩堝。在化工、冶金工業(yè)中，為了充分利用各種熱爐廢氣中的熱量，經(jīng)常使用陶瓷熱交換器預(yù)熱各種氣體或液體。低熱膨脹系數(shù)碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)碳化硅陶瓷在石油、化工、微電子、汽車(chē)等領(lǐng)域具有較為普遍的應(yīng)用。

碳化硅噴嘴的安裝要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：1、碳化硅噴嘴的表面一定要保持清潔，否則會(huì)降低緊固效果，安裝人員一定要做好檢查，務(wù)必要確保所有覆蓋在結(jié)合區(qū)的灰塵（如：來(lái)自運(yùn)輸過(guò)程所用的包裝材料）吹洗干凈。在安裝時(shí)應(yīng)在系統(tǒng)試壓、沖洗合格后進(jìn)行。2、要保持碳化硅噴嘴的干燥，結(jié)合部分足夠承受碳化硅噴嘴正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的壓力。碳化硅噴頭安裝時(shí)宜采用專(zhuān)門(mén)使用的彎頭、三通。3、碳化硅噴嘴在安裝時(shí)，不得對(duì)噴頭進(jìn)行拆裝、改動(dòng)，并嚴(yán)禁給噴頭附加任何裝飾性涂層。對(duì)每個(gè)粘結(jié)系統(tǒng)都應(yīng)確保他們的整個(gè)表面都參與粘合。

反應(yīng)碳化硅陶瓷，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅又稱(chēng)為自結(jié)合SIC。將碳化硅粉和石墨粉按一定的比例混合壓成坯體塊,加熱到1650度左右，通過(guò)氣相與C反應(yīng)生成。熱壓碳化硅陶瓷，雖然在2000度以上的溫度和350MPa以上的壓力可以使純SIC熱壓致密，但是通常還是采用加入添加劑的方法。熱壓添加劑有兩類(lèi)：一類(lèi)與碳化硅中的雜質(zhì)形成液相，通過(guò)液相促進(jìn)燒結(jié)；一類(lèi)是與SiC形成固溶體降低晶界能促進(jìn)燒結(jié)。常壓碳化硅陶瓷，常壓燒結(jié)碳化硅也命名為無(wú)壓燒結(jié)碳化硅，在燒結(jié)到2100度以上的溫度下，生成高純度、高致密的碳化硅陶瓷。要保持碳化硅噴嘴的干燥，結(jié)合部分足夠承受碳化硅噴嘴正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的壓力。

技術(shù)及新產(chǎn)品工程轉(zhuǎn)化極度匱乏：世界上開(kāi)發(fā)了200多種陶瓷材料及2000多種應(yīng)用產(chǎn)品。雖然我國(guó)同樣能制備出性能良好的陶瓷材料，但絕大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室樣品上，有的產(chǎn)品由于成本高及可靠性等問(wèn)題，市場(chǎng)還不能接受，所以產(chǎn)品的銷(xiāo)售額與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相差甚遠(yuǎn)。制造裝備加工技術(shù)落后：雖然我國(guó)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的工藝裝備，像氣壓燒結(jié)爐、熱等靜壓、注射成型機(jī)、流延機(jī)等來(lái)提高我國(guó)的技術(shù)裝備水平，但因投資大，在經(jīng)濟(jì)上給企業(yè)造成了很大壓力，從而限制了先進(jìn)陶瓷的發(fā)展。在碳化硅陶瓷的燒結(jié)方式上，大致可以分為四種。河北碳化硅陶瓷

碳化硅噴嘴的表面一定要保持清潔，否則會(huì)降低緊固效果。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

近年來(lái)，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(guò)該工藝，在2000℃和138MPa壓力下，成功實(shí)現(xiàn)無(wú)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(guò)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(wú)添加劑SiC陶瓷。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

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