silisyum karbür (SiC) pudra Basınçsız sinterleme proseslerinde yaygın olarak kullanılır, toz parçacıklarının harici basınç uygulanmadan yoğunlaştırılmasını içerir. SiC'nin basınçsız sinterlenmesi, çeşitli seramik bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır., yüksek sıcaklığa dayanıklı yapısal malzemeler gibi, aşınmaya dayanıklı parçalar, ve elektronik cihazlar.
SiC tozunun basınçsız sinterlenmesi tipik olarak aşağıdaki adımları içerir:
Toz hazırlama
SiC tozu çeşitli sentez yöntemleriyle elde edilir, Acheson işlemi veya kimyasal buhar biriktirme gibi (CVD). Toz, parçacık boyutu açısından dikkatli bir şekilde karakterize edilir, saflık, ve uygun sinterleme davranışını sağlamak için diğer özellikler.
Toz işleme
SiC tozu sinterleme yardımcıları veya katkı maddeleri ile karıştırılır, bor gibi, karbon, veya alüminyum bileşikleri, yoğunlaşmayı kolaylaştıran ve sinterlenmiş malzemenin nihai özelliklerini geliştiren. Daha sonra toz karışımı istenilen forma şekillendirilir., sıklıkla kuru presleme veya kayma döküm gibi tekniklerin kullanılması.
Ön sinterleme
Şekillendirilmiş SiC kompakt orta sıcaklığa ısıtılır (tipik olarak 1000-1200°C civarında) inert veya indirgeyici bir atmosferde. Bu adım, kalan organik bağlayıcıları veya çözücüleri ortadan kaldırır ve ilk parçacık bağlanmasını sağlar.
sinterleme
Önceden sinterlenmiş kompakt daha sonra daha yüksek sıcaklıklara ısıtılır, tipik olarak 1800°C ile 2200°C arasında değişir, İstenilen özelliklere ve mikro yapıya bağlı olarak. Yüksek sıcaklıklar katı hal difüzyonunu ve SiC parçacıklarının yoğunlaşmasını teşvik eder, yoğun ve güçlü bir seramik malzeme ile sonuçlanır.
Rötuş
Sinterlemeden sonra, SiC bileşeni daha ileri işlem adımlarına tabi tutulabilir, işleme gibi, bileme, veya yüzey işlemi, amaçlanan uygulamaya bağlı olarak.
SiC tozunun basınçsız sinterlenmesi çeşitli avantajlar sunar, karmaşık şekiller üretme yeteneği dahil, yüksek saflıkta malzemeler, ve iyi boyut kontrolü. Yine de, aynı zamanda zorluklar da sunuyor, yüksek sinterleme sıcaklıklarına duyulan ihtiyaç gibi, tane büyümesi ve mikroyapısal kabalaşma potansiyeli, ve istenen özelliklerin elde edilmesi için sinterleme katkı maddelerinin yönetimi.
SiC toz özelliklerinin seçimi, sinterleme katkı maddeleri, ve işleme parametreleri yüksek kalite elde etmek için çok önemlidir., İstenilen mekanik özelliklere sahip yoğun SiC seramikleri, termal, ve belirli uygulamalar için elektriksel özellikler.
