Cacbua silic thiêu kết không áp suất (SiC) bột là vật liệu được sản xuất bằng cách thiêu kết bột cacbua silic mà không cần áp dụng áp suất bên ngoài. Cacbua silic là một chất rất được ưa chuộng vật liệu gốm sứ do tính chất đặc biệt của nó, bao gồm độ cứng cao, dẫn nhiệt, độ trơ hóa học, và khả năng chống mài mòn và ăn mòn.
Quá trình thiêu kết không áp suất bao gồm việc nung bột cacbua silic đến nhiệt độ cao, thường khoảng 2000°C đến 2200°C, trong bầu không khí trơ hoặc có tính khử nhẹ, chẳng hạn như argon hoặc chân không. Trong quá trình này, các hạt bột kết hợp với nhau thông qua sự khuếch tán ở trạng thái rắn và hình thành các cổ giữa các hạt, dẫn đến dày đặc, vật liệu đa tinh thể mà không cần áp lực bên ngoài.
Thuộc tính và đặc điểm
Cacbua silic thiêu kết không áp suất thể hiện tính chất cơ học tuyệt vời, bao gồm:
- Độ cứng cao (Độ cứng Knoop: 2500-3000 HK)
- Cường độ cao (độ bền uốn: 400-600 MPa)
- Độ bền gãy xương cao
- Chống mài mòn tuyệt vời
- Hệ số giãn nở nhiệt thấp
- Độ dẫn nhiệt cao (lên đến 120 W/m·K)
- Khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời
- Độ trơ hóa học tốt và chống ăn mòn
Bột cacbua silic thiêu kết không áp suất có một số ưu điểm so với các quy trình thiêu kết khác, chẳng hạn như ép nóng hoặc ép đẳng tĩnh nóng (HÔNG). Việc không có áp lực bên ngoài giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng thiết bị chuyên dụng và đắt tiền, làm cho quá trình này hiệu quả hơn về mặt chi phí. Ngoài ra, thiêu kết không áp suất cho phép sản xuất các hình dạng và thành phần phức tạp mà không bị giới hạn bởi khuôn hoặc khuôn.
Các ứng dụng
Vật liệu cacbua silic thiêu kết không áp suất thu được có đặc tính cơ học tuyệt vời, bao gồm cường độ cao, độ cứng, và chống mài mòn. Nó cũng có độ ổn định nhiệt và hóa học tốt, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng khác nhau, Như là:
- Con dấu cơ khí và vòng bi
- Vật liệu mài mòn và dụng cụ cắt
- Lớp lót chịu lửa cho lò nung và lò nung
- Bộ trao đổi nhiệt và các bộ phận nhiệt độ cao
- Thiết bị xử lý chất bán dẫn
- Áo giáp đạn đạo và các bộ phận bảo vệ
thiêu kết không áp lực bột cacbua silic có thể được xử lý thêm hoặc kết hợp với các vật liệu khác để tạo ra vật liệu composite hoặc lớp phủ phù hợp cho các ứng dụng cụ thể, nâng cao tính linh hoạt và hiệu suất của nó.
