Pilen wedi'i hailrystaleiddio

Defnyddir carbid silicon sintered a charbid silicon wedi'i ailrystaleiddio, fel cynrychiolwyr deunyddiau cerameg perfformiad uchel, yn helaeth mewn llawer o feysydd diwydiannol. Fodd bynnag, mae gan y ddau eu manteision eu hunain o ran y broses baratoi, microstrwythur a nodweddion perfformiad. Gwneir carbid silicon sintered trwy bowdr sintro o dan dymheredd uchel a gwasgedd uchel. Mae ganddo wead trwchus a chaled ac mae'n bodoli ar ffurf crisialau -phase. Mae ganddo galedwch uchel iawn ac mae'n ddewis delfrydol ar gyfer breciau, berynnau a chydrannau eraill yn y meysydd modurol ac awyrofod. Ar y llaw arall, mae carbid silicon wedi'i ailrystaleiddio yn defnyddio technoleg twf hadau. Mae yn y cyfnod i ddechrau a gellir ei drawsnewid yn gyfnod perfformiad uchel ar ôl triniaeth. Mae ganddo gryfder tymheredd uchel rhagorol, caledwch a gwrthiant gwisgo. Fe'i defnyddir yn helaeth mewn morloi, rheiliau tywys, ac ati. Ym meysydd petrocemegion, gweithgynhyrchu peiriannau, ac ati. I grynhoi, mae'r gwahaniaeth rhwng carbid silicon sintered a charbid silicon wedi'i ailrystaleiddio yn cael ei adlewyrchu'n bennaf yn y dull paratoi a nodweddion microstrwythur a pherfformiad sy'n deillio o hynny. Wrth ddewis, mae angen ei bwyso yn unol ag anghenion y senario cais penodol.

 

 

 

Fel deunydd cerameg strwythurol pwysig, mae carbid silicon nid yn unig yn cael ei ddefnyddio mewn meysydd diwydiannol traddodiadol fel offer odyn tymheredd uchel, nozzles hylosgi, cyfnewidwyr gwres, modrwyau selio, a berynnau llithro, ond hefyd fel deunyddiau arfog bwled, adlewyrchwyr gofod, a nerfoliad rhagorol, a niwcen yn paratoi ar gyfer y porthiant. Cryfder mecanyddol tymheredd uchel, caledwch uchel, modwlws elastig uchel, ymwrthedd gwisgo uchel, dargludedd thermol uchel, ac ymwrthedd cyrydiad.

 

Mae'r broses sintro o gerameg silicon carbide yn bwysig iawn. Ar ôl ymchwilio ac archwilio gan lawer o ymchwilwyr, mae amrywiol dechnolegau sintro wedi'u datblygu, gan gynnwys sintro adwaith, sintro pwysau atmosfferig, sintro ailrystallization, sintro gwasgu poeth, sintro gwasgu isostatig poeth, a thechnolegau sintro newydd yn y ddau ddegawd diwethaf, fel pefrio, fel fflachio.

 

Sintro gwasgu poeth

Mae Alliegro ac eraill o Gwmni Norton yn yr Unol Daleithiau wedi dyfeisio dull sintro gwasgu poeth ar gyfer paratoi cerameg silicon carbid. Mae powdr carbid silicon yn cael ei lenwi i'r mowld, a chynhelir pwysau penodol yn ystod y broses wresogi, ac yn olaf cyflawnir dull sintro lle mae mowldio a sintro yn cael ei gwblhau ar yr un pryd. Nodweddion sintro gwasgu poeth yw bod gwresogi a phwyso yn cael eu cyflawni ar yr un pryd, a chyflawnir mowldio sintro carbid silicon o dan reolaeth amodau proses amser tymheredd pwysau pwysau priodol. Anfanteision sintro gwasgu poeth yw bod y peiriannau a'r offer yn gymhleth, mae'r gofynion deunydd mowld yn uchel, mae gofynion y broses gynhyrchu yn llym, dim ond ar gyfer paratoi rhannau â siapiau syml, ac mae'r defnydd o ynni yn fawr, mae'r effeithlonrwydd cynhyrchu yn isel, ac mae'r gost gynhyrchu yn uchel.

 

 

Sintering ymateb

Cynigiwyd sintro adwaith carbid silicon gyntaf gan P. Popper yn y 1950au. Y broses yw cymysgu'r ffynhonnell garbon a phowdr carbid silicon, paratoi'r gwag trwy fowldio chwistrelliad slip, gwasgu sych neu fowldio gwasgu isostatig oer, ac yna perfformio adwaith siliconization, hynny yw, cynheswch y gwag i uwch na 1500 gradd o dan yr awyrgylch gwactod neu anadweithiol, ac mae'r silicon solet yn toddi i mewn i silicon hylif. Mae silicon hylif neu anwedd silicon yn adweithio'n gemegol â C yn y corff gwyrdd, ac mae'rsic a gynhyrchir yn y fan a'r lle yn cyfuno â'r gronynnau SiC gwreiddiol yn y corff gwyrdd i ffurfio deunyddiau cerameg carbid silicon wedi'u gosod gan adwaith. Mae siart llif y broses fel a ganlyn:

Manteision carbid silicon wedi'i osod gan adwaith yw tymheredd sintro isel, cost cynhyrchu isel, a dwysáu deunydd uchel. Yn benodol, nid oes bron unrhyw grebachu cyfaint yn ystod y broses sintro adwaith, sy'n arbennig o addas ar gyfer paratoi rhannau strwythurol maint mawr a siâp cymhleth. Mae deunyddiau odyn tymheredd uchel, tiwbiau ymbelydredd, cyfnewidwyr gwres, nozzles desulfurization, ac ati i gyd yn gymwysiadau nodweddiadol o gerameg carbid silicon wedi'u sintio gan adwaith.

 

Sintro pwysau atmosfferig

A ddyfeisiwyd gan S. prochazka ac eraill o GE yn yr Unol Daleithiau ym 1974. Mae sintro pwysau atmosfferig carbid silicon i ddwysáu samplau o wahanol siapiau a meintiau ar radd 2000-2150 heb gymhwyso pwysau allanol, hynny yw, fel arfer o dan 1.01 × 105 o bwysau anadweithiol. Gellir rhannu sintro di -bwysau carbid silicon yn ddwy broses: sintro cyfnod solet a sintro cyfnod hylif.

 

Gall sintro di -bwysau cam solet carbid silicon gyflawni dwysedd uchel o 3. 10-3. 15g/cm3, ac nid oes cyfnod gwydr rhwng crisialau. Mae ganddo briodweddau mecanyddol tymheredd uchel rhagorol a gall ei dymheredd defnydd gyrraedd 1600 gradd. Fodd bynnag, dylid nodi pan fydd tymheredd sintro carbid silicon sintered cyfnod solet yn rhy uchel, gall beri i'w rawn fod yn rhy fawr a lleihau cryfder plygu'r deunydd.

Mae ymddangosiad sintro di -bwysau cyfnod hylifol o garbid silicon wedi ehangu ymhellach ystod cymhwyso deunyddiau cerameg carbid silicon. Mae ymddangosiad cyfnod hylif mewn sintro cyfnod hylif fel arfer yn cael ei ffurfio trwy doddi un gydran ac ewtectig dwy gydran neu fwy. Mae cynhyrchu cyfnod hylif yn darparu llwybr cyfradd trylediad uchel i gynyddu'r cyflymder sintro, felly mae gan sintro cyfnod hylif y fantais o dymheredd is na sintro cyflwr solid, ac mae maint y grawn yn fach. Mae'r cyfnod hylif sy'n weddill rhwng crisialau yn newid y dull torri esgyrn o gerameg carbid silicon o doriad trawsrywiol i doriad rhyngranbarthol, a thrwy hynny wella cryfder plygu a chaledwch torri esgyrn y deunydd. Mae technoleg sintro di -bwysau SIC wedi dod yn aeddfed. Ei fanteision yw cost cynhyrchu isel a dim cyfyngiadau ar siâp a maint y cynnyrch. Yn benodol, mae gan gerameg SiC sintered cyfnod solet ddwysedd uchel, microstrwythur unffurf, a pherfformiad deunydd cynhwysfawr rhagorol. Mae modrwyau selio sy'n gwrthsefyll gwisgo sy'n gwrthsefyll a gwrthsefyll cyrydiad a Bearings llithro a ddefnyddir yn helaeth mewn diwydiant yn bennaf yn garbid silicon â phwysau.

 

Sintro ailrystallization

Yn yr 1980au, paratôdd Kriegesmann gyrff gwyrdd trwy fowldio chwistrelliad slip a pharatoi deunyddiau cerameg carbid silicon wedi'i ailrystaleiddio gyda pherfformiad rhagorol ar radd 2450, a gafodd eu masgynhyrchu yn fuan gan FCT yr Almaen a Norton yr Unol Daleithiau. Mae deunyddiau cerameg SiC wedi'u hailrystaleiddio yn gronynnau SiC o wahanol feintiau gronynnau sy'n cael eu graddio mewn cymhareb benodol ac a ffurfiwyd yn bylchau. Gellir dosbarthu'r gronynnau mân yn y bylchau yn gyfartal yn y pores rhwng y gronynnau bras. Yna, ar dymheredd uchel o fwy na 2100 gradd a llif penodol o awyrgylch amddiffynnol, mae'r gronynnau mân SiC yn anweddu'n raddol ac yn cyddwyso ac yn cyddwyso ac yn gwaddodi ar bwyntiau cyswllt y gronynnau bras nes bod y gronynnau mân yn diflannu'n llwyr. O ganlyniad i'r mecanwaith condensation anweddiad hwn, mae ffiniau grawn newydd yn cael eu ffurfio ar wddf y gronynnau, gan achosi i ronynnau mân gael eu mudo, gan ffurfio strwythur pont rhwng gronynnau mawr a chorff sintered â mandylledd penodol.

 

Oherwydd y mecanwaith sintro unigryw a'r broses o SiC wedi'i ailrystallu, mae ganddo'r nodweddion canlynol:

1) Oherwydd nad oes ffin grawn na thrylediad cyfaint yn ystod y broses sintro, ac nid yw cyddwysiad anweddu a thrylediad arwyneb yn lleihau'r pellter rhwng gronynnau SiC, nid oes bron unrhyw grebachu cyfaint yn ystod y broses sintro;

2) prin y mae dwysedd y SiC gwag wedi'i ailrystaleiddio yn cynyddu ar ôl sintro;

3) Mae gan SIC wedi'i ailrystallu ffiniau grawn clir a glân iawn, heb gyfnod gwydr ac amhureddau;

4) Mae'r cynnyrch SIC wedi'i ailrystallu ar ôl sintering yn cynnwys mandylledd gweddilliol 10% i 20%.

 

Sintro gwasgu isostatig poeth

Mae pwyso isostatig poeth yn broses sy'n defnyddio nwy pwysedd uchel anadweithiol (fel Argon) i hyrwyddo sintro dwysedd deunydd. Mae'r powdr carbid silicon yn wag wedi'i selio mewn cynhwysydd gwydr neu fetel o dan wactod. Yn ystod y broses wasgu isostatig boeth, pan fydd y sampl yn cael ei chynhesu i'r tymheredd sintro, mae'r cywasgydd yn cynnal pwysau nwy cychwynnol o sawl MPa. Yn ystod y broses wresogi, mae'r pwysau nwy yn cynyddu'n raddol i mor uchel â 200 MPa, a defnyddir y pwysau nwy isostatig i ddileu pores mewnol y deunydd i sicrhau dwysedd.

 

Sintring plasma gwreichionen

Mae Spark Plasma Sintering Technology yn dechnoleg meteleg powdr newydd ar gyfer paratoi deunyddiau swmp. Mae'n defnyddio gwreichion trydan ynni uchel i gwblhau proses sintro'r sampl ar dymheredd is ac mewn amser byrrach. Gellir ei ddefnyddio i baratoi deunyddiau metel, deunyddiau cerameg a deunyddiau cyfansawdd. Yn ystod y broses sintro, gall y gollyngiad ar unwaith rhwng gronynnau a phlasma tymheredd uchel dorri neu dynnu amhureddau (fel ffilm ocsid, ac ati) a nwyon wedi'u adsorbed ar wyneb y gronynnau powdr, actifadu wyneb y gronynnau powdr, a gwella ansawdd ac effeithlonrwydd sintro. Gan ddefnyddio technoleg sintro plasma gwreichionen, mae micropowders SiC gyda chymhorthion sintro Al2O3 a Y2O3 yn cael eu sintro'n gyflym i gael cerameg carbid silicon trwchus.

 

Sintro microdon

O'i gymharu â phrosesau sintro traddodiadol, mae sintro microdon yn defnyddio colli deunyddiau dielectrig mewn caeau electromagnetig microdon i gynhesu'r deunyddiau yn eu cyfanrwydd i'r tymheredd sintro i gyflawni sintro a dwysáu. O'i gymharu â dulliau sintro confensiynol, mae gan sintro microdon lawer o fanteision, megis tymheredd sintro isel, cyflymder gwresogi cyflym, dwysedd deunydd da, ac ati. Ar yr un pryd, mae sintro microdon yn cyflymu'r broses drosglwyddo màs o ddeunyddiau, fel y gellir cael deunyddiau graen mân.

 

Sintring fflach

Mae gan Sintering Flash (FS) fanteision bwyta ynni isel a chyflymder sintro cyflym iawn. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae hefyd wedi'i gymhwyso i ymchwil sintro carbid silicon. Mae sintro fflach yn cyfeirio at gymhwyso foltedd yn uniongyrchol i'r sampl wrth gynhesu mewn ffwrnais wresogi. Ar ôl cyrraedd tymheredd trothwy penodol, mae'r cynnydd sydyn aflinol yn y cerrynt yn cynhyrchu gwres joule yn gyflym, a gellir dwysáu'r sampl yn gyflym o fewn ychydig eiliadau.

 

Sintro pwysau oscillaidd

Mae cyflwyno pwysau deinamig yn ystod y broses sintro yn ffafriol i dorri'r ffenomen hunan-gloi a chrynhoad yn y gronynnau, gan leihau nifer a maint y diffygion fel mandyllau a chrynhoadau, a thrwy hynny gael microstrwythur unffurf gyda dwysedd uchel a maint mireinio mireinio. Yn seiliedig ar y cysyniad sintro newydd hwn, cynigiodd tîm ymchwil Xie Zhipeng ym Mhrifysgol Tsinghua y syniad o gyflwyno pwysau oscillaidd deinamig i ddisodli'r pwysau statig cyson presennol yn ystod y broses sintro powdrau cerameg, ac enwodd y technoleg sintro newydd hon y pwysau oscillating pwysau oscillating sintro.

 

Manteision y dechnoleg sintro hon yw:

1) gellir gwella dwysedd pacio’r powdr cyn sintro yn sylweddol gan yr aildrefnu gronynnau a gynhyrchir gan bwysau oscillaidd parhaus;

 

2) Mae'n darparu mwy o rym gyrru sintro, sy'n fwy ffafriol i hyrwyddo cylchdro a slip grawn a llif plastig yn y corff sintered i gyflymu dwyseddiad y corff gwyrdd, yn enwedig yn y cam diweddarach o sintro, trwy addasu amlder a maint y pwysau oscillating, y deunydd sy'n bodoli yn llwyr, ac yna mae'r poresau tin.

Mae'r tri dull o baratoi deunyddiau cerameg carbid silicon, sintro adwaith, sintro pwysau atmosfferig a sintro ailrystallization, a ddefnyddir yn amlach wrth gynhyrchu diwydiannol, i gyd yn cael eu manteision unigryw, ac mae meysydd microstrwythur, perfformiad a chymhwysiad y carbid silicon a baratowyd hefyd yn wahanol.

 

Mae gan sintro adwaith dymheredd sintro isel a chost cynhyrchu isel. Mae cyfradd crebachu'r cynhyrchion a baratowyd yn fach iawn ac mae graddfa'r dwysedd yn uchel. Mae'n addas ar gyfer paratoi rhannau strwythurol maint mawr a siâp cymhleth. Defnyddir carbid silicon sintered adwaith yn bennaf mewn offer odyn tymheredd uchel, fflamau fflam, cyfnewidwyr gwres, adlewyrchyddion optegol, ac ati.

 

Manteision sintro pwysau atmosfferig yw cost cynhyrchu isel, dim cyfyngiadau ar siâp a maint y cynnyrch, dwysedd uchel y cynhyrchion a baratowyd, microstrwythur unffurf, a pherfformiad deunydd cynhwysfawr rhagorol. Felly, mae'n fwy addas ar gyfer paratoi rhannau strwythurol manwl, megis morloi, berynnau llithro ac arfwisg bulletproof mewn amrywiol bympiau mecanyddol, adlewyrchyddion optegol, gosodiadau wafer lled -ddargludyddion, ac ati.

 

Mae gan carbid silicon wedi'i ailrystaleiddio gyfnod grisial pur, nid yw'n cynnwys amhureddau, mae ganddo mandylledd uchel, dargludedd thermol rhagorol ac ymwrthedd sioc thermol, ac mae'n ddeunydd ymgeisydd delfrydol ar gyfer offer odyn tymheredd uchel, cyfnewidwyr gwres neu ffroenellau hylosgi.

 

Tagiau poblogaidd: pilen wedi'i hailrystallu, gweithgynhyrchwyr pilen wedi'u hailrystaleiddio, cyflenwyr, ffatri