चीनी सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक निर्माता के लिए सबसे आम सिंटरिंग तकनीक

इंजीनियरिंग सिरेमिक कंपनी, (ईसी © ™) रिपोर्ट:

एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक सिरेमिक सामग्री के रूप में, सिलिकॉन कार्बाइड, इसकी उत्कृष्ट उच्च तापमान यांत्रिक शक्ति, उच्च कठोरता, लोच के उच्च मापांक, उच्च पहनने के प्रतिरोध, उच्च तापीय चालकता और संक्षारण प्रतिरोध गुणों के साथ, न केवल उच्च तापमान भट्टियों में उपयोग किया जाता है, दहन नोजल, हीट एक्सचेंजर्स, सीलिंग रिंग्स, स्लाइडिंग बियरिंग्स और अन्य पारंपरिक औद्योगिक क्षेत्र, बल्कि स्थिरता सामग्री और परमाणु ईंधन आवरण सामग्री की तैयारी में बैलिस्टिक कवच सामग्री, अंतरिक्ष दर्पण, अर्धचालक वेफर्स के रूप में भी। इंजीनियरिंग सिरेमिक कंपनी, (ईसी © ™), ने दो दशकों से अधिक के उत्पादन अनुभव से चीनी सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक बाजार के लिए सबसे आम सिंटरिंग तकनीक तैयार की है, ये हैं:

◇प्रतिक्रिया सिंटरिंग

◇ दबाव सिंटरिंग

◇पुन: क्रिस्टलीकृत सिंटरिंग

◇ गर्म दबाव सिंटरिंग

◇ गर्म आइसोस्टैटिक दबाव सिंटरिंग

◇कंपनशील दबाव सिंटरिंग

प्रतिक्रिया सिंटरिंग

प्रतिक्रिया सिंटरिंग सिलिकॉन कार्बाइड की प्रक्रिया में कार्बन, सिलिकॉन और सिक पाउडर को मिलाना शामिल है, जो स्लिप कास्टिंग, दबाने या ठंडे आइसोस्टैटिक दबाव द्वारा बनाया जाता है, और फिर सिलिकॉन प्रवेश प्रतिक्रिया को अंजाम देता है, यानी, वैक्यूम भट्ठी में शरीर को 1500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म करना। या अक्रिय गैस भट्टी, जिससे ठोस सिलिकॉन को तरल सिलिकॉन में पिघलाया जाता है, जो केशिका क्रिया द्वारा छिद्रित शरीर में प्रवेश करता है। तरल सिलिकॉन या सिलिकॉन वाष्प और सीटू में उत्पन्न β-SiC के बीच रासायनिक प्रतिक्रिया, बिलेट में मूल SiC कणों के साथ मिलकर प्रतिक्रिया सिंटरिंग सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक सामग्री बनाती है।

प्रतिक्रिया सिंटरिंग सिलिकॉन कार्बाइड के फायदे कम सिंटरिंग तापमान, कम उत्पादन लागत, सामग्री घनत्व की उच्च डिग्री हैं, विशेष रूप से, प्रतिक्रिया सिंटरिंग प्रक्रिया लगभग वॉल्यूम संकोचन उत्पन्न नहीं करती है, विशेष रूप से बड़े आकार और जटिल आकार के संरचनात्मक भागों की तैयारी के लिए उपयुक्त है। . उच्च तापमान भट्ठी सामग्री, विकिरण ट्यूब, हीट एक्सचेंजर्स, डिसल्फराइजेशन नोजल, आदि प्रतिक्रिया-सिन्डर्ड सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के विशिष्ट अनुप्रयोग हैं।

दबाव सिंटरिंग

सिलिकॉन कार्बाइड का वायुमंडलीय दबाव सिंटरिंग बाहरी दबाव के बिना विभिन्न आकृतियों और आकारों के नमूनों का घनत्व और सिंटरिंग है, यानी, आमतौर पर 1.01×105 पीए के दबाव पर और निष्क्रिय वातावरण में, 2000- के तापमान पर उपयुक्त सिंटरिंग एडिटिव्स जोड़कर। 2150°से. सिंटरिंग प्रक्रिया को ठोस-चरण सिंटरिंग और तरल-चरण सिंटरिंग में विभाजित किया जा सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड के वायुमंडलीय दबाव सिंटरिंग को दो प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है: ठोस-चरण सिंटरिंग और तरल-चरण सिंटरिंग।

कम उत्पादन लागत के कारण वायुमंडलीय दबाव सिंटरिंग फायदेमंद है, उत्पाद के आकार और आकार पर कोई सीमा नहीं है, विशेष रूप से ठोस-चरण सिन्टर वाले SiC सिरेमिक में उच्च घनत्व, समान सूक्ष्म संरचना और उत्कृष्ट व्यापक सामग्री गुण होते हैं। औद्योगिक अनुप्रयोगों का व्यापक रूप से पहनने-प्रतिरोधी और संक्षारण-प्रतिरोधी सीलिंग रिंग, सादे बीयरिंग और बुलेटप्रूफ कवच, ऑप्टिकल दर्पण और अर्धचालक वेफर फिक्स्चर में उपयोग किया जाता है।

पुनर्क्रिस्टलीकृत सिंटरिंग

पुनर्क्रिस्टलीकृत सिलिकॉन कार्बाइड स्लिप कास्टिंग द्वारा बनाया जाता है, 2450 ℃ पर सिंटरिंग करके, फिर हमें पुनर्क्रिस्टलीकृत सिक सिरेमिक सामग्री का उत्कृष्ट प्रदर्शन मिलता है, री-एसआईसी सिरेमिक सामग्री अलग-अलग ग्रिट और पाउडर हैं जिन्हें एक निश्चित अनुपात में वर्गीकृत किया जाता है और बिलेट में ढाला जाता है, बारीक ग्रिट में बिलेट को मोटे अनाज के बीच छिद्र स्थान में समान रूप से वितरित किया जा सकता है, और फिर 2100 ℃ से अधिक के उच्च तापमान और सुरक्षात्मक वातावरण की एक निश्चित मात्रा में प्रवाह दर पर, SiC बारीक पाउडर धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है और संपर्क बिंदु पर अवक्षेपित हो जाता है। मोटे अनाज को तब तक पीसें जब तक कि महीन सामग्री पूरी तरह से गायब न हो जाए। फिर 2100℃ से ऊपर के उच्च तापमान पर और सुरक्षात्मक वातावरण की एक निश्चित प्रवाह दर के तहत, SiC बारीक पाउडर धीरे-धीरे वाष्पित हो जाता है और मोटे कणों के संपर्क बिंदु पर अवक्षेपित हो जाता है जब तक कि बारीक कण पूरी तरह से गायब नहीं हो जाते।

पुनर्क्रिस्टलीकृत SiC में निम्नलिखित विशेषताएं हैं।

(1) सिंटरिंग प्रक्रिया के बाद लगभग कोई वॉल्यूम सिकुड़न नहीं होती है;

(2) पुनर्क्रिस्टलीकृत SiC हरे शरीर का घनत्व सिंटरिंग के बाद अपरिवर्तित रहता है;

(3) पुनर्क्रिस्टलीकृत SiC में बहुत स्पष्ट और स्वच्छ अनाज सीमाएँ होती हैं और यह कांच के चरणों और अशुद्धियों से मुक्त होती है;

(4) सिंटरयुक्त पुनर्क्रिस्टलीकृत SiC उत्पादों में 10% से 20% अवशिष्ट सरंध्रता होती है।

पुनर्क्रिस्टलीकृत SiC में एक शुद्ध क्रिस्टलीय चरण होता है, जो अशुद्धियों से मुक्त होता है, और इसमें उच्च सरंध्रता, उत्कृष्ट तापीय चालकता, तापीय आघात प्रतिरोध होता है, जो इसे उच्च तापमान वाले भट्टों, हीट एक्सचेंजर्स और दहन नोजल के लिए एक आदर्श उम्मीदवार बनाता है।

हॉट प्रेस सिंटरिंग

सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को सांचे में भरा जाता है, और एक ही समय में बनाने और सिंटरिंग की सिंटरिंग विधि को प्राप्त करने के लिए हीटिंग प्रक्रिया के दौरान एक निश्चित दबाव बनाए रखा जाता है। हॉट प्रेस सिंटरिंग की विशेषता एक साथ हीटिंग और दबाव है, और सिलिकॉन कार्बाइड की सिंटरिंग उपयुक्त दबाव-तापमान-समय प्रक्रिया स्थितियों के नियंत्रण में प्राप्त की जाती है। हॉट प्रेस सिंटरिंग विधि के नुकसान मशीन और उपकरण की जटिलता, मोल्ड सामग्री की उच्च आवश्यकताएं, उत्पादन प्रक्रिया की सख्त आवश्यकताएं हैं, जो केवल सरल आकार के भागों की तैयारी के लिए उपयुक्त है, और उच्च ऊर्जा खपत हैं। , कम उत्पादन क्षमता और उच्च उत्पादन लागत।

गर्म आइसोस्टैटिक दबाव सिंटरिंग

हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जो सामग्री के घनत्व और सिंटरिंग को बढ़ावा देने के लिए एक अक्रिय उच्च दबाव गैस (जैसे आर्गन) का उपयोग करती है, जहां सिलिकॉन कार्बाइड पाउडर को वैक्यूम के तहत एक ग्लास या धातु कंटेनर में सील कर दिया जाता है। गर्म आइसोस्टैटिक प्रक्रिया में, कई एमपीए का प्रारंभिक गैस दबाव एक कंप्रेसर द्वारा बनाए रखा जाता है जबकि नमूना को सिंटरिंग तापमान तक गर्म किया जाता है। हीटिंग प्रक्रिया के दौरान, गैस का दबाव धीरे-धीरे 200 एमपीए तक बढ़ जाता है, और घनत्व प्राप्त करने के लिए सामग्री में आंतरिक छिद्रों को खत्म करने के लिए आइसोस्टैटिक गैस दबाव का उपयोग किया जाता है।

कंपन दबाव सिंटरिंग

सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान गतिशील दबाव का उपयोग करने से प्रक्रिया के दौरान सेल्फ-लॉकिंग और एग्लोमरेशन को तोड़ने, छिद्रों और एग्लोमेरेट्स को कम करने में मदद मिल सकती है, इस प्रकार उच्च घनत्व और महीन अनाज के साथ एक सजातीय माइक्रोस्ट्रक्चर प्राप्त किया जा सकता है, और उच्च शक्ति और उच्च विश्वसनीयता संरचनात्मक तैयार की जा सकती है। सिरेमिक सामग्री. इस नई सिंटरिंग अवधारणा के आधार पर, जिसे इंजीनियरिंग सिरेमिक कंपनी, (ईसी © ™) और सिंघुआ विश्वविद्यालय, चीन की एक शोध टीम द्वारा संयुक्त रूप से प्रस्तावित किया गया था, मौजूदा स्थिर स्थैतिक दबाव के बजाय सिरेमिक पाउडर के सिंटरिंग के दौरान गतिशील कंपन दबाव पेश किया गया था। , और इस नई सिंटरिंग तकनीक को कंपन दबाव सिंटरिंग नाम दिया गया।

उत्पाद के फायदे हैं:

1) सिंटरिंग से पहले कच्चे माल के पाउडर की पैकिंग घनत्व में उल्लेखनीय वृद्धि करना;

(2) अधिक सिंटरिंग ड्राइविंग बल प्रदान करना, बिलेट के घनत्व को तेज करना, रिक्त स्थान में अवशिष्ट छोटे छिद्रों को समाप्त करना, और सामग्री के भीतर अवशिष्ट छिद्र को समाप्त करना, 0.1% से कम की छिद्र के साथ।

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