cacbua silic (SiC) bột được sử dụng rộng rãi cho các quá trình thiêu kết không áp suất, liên quan đến việc làm đặc các hạt bột mà không cần áp dụng áp suất bên ngoài. Quá trình thiêu kết không áp suất của SiC thường được sử dụng trong sản xuất các thành phần gốm khác nhau, chẳng hạn như vật liệu kết cấu nhiệt độ cao, bộ phận chịu mài mòn, và các thiết bị điện tử.

Quá trình thiêu kết không áp suất của bột SiC thường bao gồm các bước sau:

Chuẩn bị bột

Bột SiC thu được thông qua các phương pháp tổng hợp khác nhau, chẳng hạn như quá trình Acheson hoặc lắng đọng hơi hóa học (bệnh tim mạch). Bột được đặc trưng cẩn thận về kích thước hạt, sự tinh khiết, và các đặc tính khác để đảm bảo hoạt động thiêu kết phù hợp.

Chế biến bột

Bột SiC được trộn với chất trợ thiêu kết hoặc phụ gia, chẳng hạn như boron, carbon, hoặc hợp chất nhôm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình cô đặc và tăng cường các tính chất cuối cùng của vật liệu thiêu kết. Hỗn hợp bột sau đó được định hình thành dạng mong muốn, thường sử dụng các kỹ thuật như ép khô hoặc đúc trượt.

thiêu kết trước

SiC compact định hình được nung nóng đến nhiệt độ vừa phải (thường khoảng 1000-1200°C) trong bầu không khí trơ hoặc khử. Bước này loại bỏ mọi chất kết dính hoặc dung môi hữu cơ còn lại và cung cấp liên kết hạt ban đầu.

thiêu kết

Chất nén đã được thiêu kết trước sau đó được nung nóng đến nhiệt độ cao hơn, thường dao động từ 1800°C đến 2200°C, tùy thuộc vào các đặc tính và cấu trúc vi mô mong muốn. Nhiệt độ cao thúc đẩy sự khuếch tán và làm đặc trạng thái rắn của các hạt SiC, tạo ra vật liệu gốm dày đặc và chắc chắn.

Xử lý hậu kỳ

Sau khi thiêu kết, thành phần SiC có thể trải qua các bước xử lý tiếp theo, chẳng hạn như gia công, mài, hoặc xử lý bề mặt, tùy theo mục đích sử dụng.
Quá trình thiêu kết không áp suất của bột SiC mang lại một số lợi thế, bao gồm khả năng tạo ra các hình dạng phức tạp, vật liệu có độ tinh khiết cao, và kiểm soát kích thước tốt. Tuy nhiên, nó cũng đưa ra những thách thức, chẳng hạn như nhu cầu về nhiệt độ thiêu kết cao, tiềm năng phát triển hạt và làm thô cấu trúc vi mô, và quản lý các chất phụ gia thiêu kết để đạt được các đặc tính mong muốn.

Việc lựa chọn đặc tính bột SiC, phụ gia thiêu kết, và các thông số xử lý là rất quan trọng để có được chất lượng cao, gốm SiC dày đặc với tính chất cơ học mong muốn, nhiệt, và tính chất điện cho các ứng dụng cụ thể.