Reaction Sintering and Pressureless Sintering are two different methods used for the production of cacbua silic (SiC) gốm sứ. Sự khác biệt chính giữa hai quá trình này như sau:
- Nguyên liệu ban đầu:
- thiêu kết phản ứng: Nguyên liệu ban đầu thường là hỗn hợp silicon (Và) và carbon (C) bột, phản ứng trong quá trình thiêu kết để tạo thành SiC.
- thiêu kết không áp lực: Nguyên liệu ban đầu là bột SiC được tổng hợp trước.
- Quá trình:
- thiêu kết phản ứng: Trong quá trình thiêu kết, bột Si và C phản ứng tạo thành SiC theo phản ứng sau: Và + C → SiC. Phản ứng này xảy ra ở nhiệt độ cao, thường là từ 1600°C đến 2000°C.
- thiêu kết không áp lực: Pre-synthesized SiC powder is sintered without any chemical reaction taking place. Quá trình thiêu kết củng cố các hạt SiC thông qua cơ chế khuếch tán trạng thái rắn.
- cô đặc:
- thiêu kết phản ứng: Sự hình thành SiC trong quá trình thiêu kết dẫn đến sự cô đặc và co ngót của vật liệu. Mật độ đạt được phụ thuộc vào đặc tính bột ban đầu và điều kiện thiêu kết.
- thiêu kết không áp lực: Quá trình cô đặc xảy ra thông qua việc sắp xếp lại và liên kết các hạt SiC mà không có bất kỳ phản ứng hóa học nào. Mật độ cuối cùng phụ thuộc vào đặc tính bột ban đầu và các thông số thiêu kết.
- Thuận lợi:
- thiêu kết phản ứng: Phương pháp này cho phép sản xuất gốm SiC với nhiều thành phần và vi cấu trúc khác nhau bằng cách điều chỉnh hỗn hợp bột ban đầu và điều kiện thiêu kết.
- thiêu kết không áp lực: Phương pháp này nhìn chung đơn giản và dễ hiểu hơn, vì nó không liên quan đến bất kỳ phản ứng hóa học nào. Nó có thể sản xuất gốm SiC có độ tinh khiết cao với khả năng kiểm soát tốt hơn các đặc tính và cấu trúc vi mô cuối cùng.
- Nhược điểm:
- thiêu kết phản ứng: Phản ứng hóa học liên quan có thể dẫn đến sự không đồng nhất và tạp chất còn sót lại trong sản phẩm cuối cùng, tùy thuộc vào độ tinh khiết của bột ban đầu và điều kiện thiêu kết.
- thiêu kết không áp lực: Phương pháp này thường yêu cầu nhiệt độ thiêu kết cao hơn và thời gian dừng lâu hơn để đạt được mật độ cao, có thể dẫn đến tăng tiêu thụ năng lượng và chi phí sản xuất.
Cả thiêu kết phản ứng và thiêu kết không áp suất đều được sử dụng rộng rãi trong sản xuất gốm SiC, tùy thuộc vào đặc tính mong muốn, cân nhắc chi phí, và yêu cầu ứng dụng cụ thể.
