Bagaimana menyelesaikan masalah retakan sintering dalam keramik silikon karbida? - Vetek Semiconductor

Di bidang manufaktur industri modern, bahan keramik berkinerja tinggi secara bertahap menjadi bahan yang disukai untuk aplikasi industri utama karena ketahanan aus yang sangat baik, ketahanan suhu tinggi dan stabilitas kimia. Keramik silikon karbida tinggi (SIC) telah menjadi pilihan ideal untuk banyak bidang industri karena sifat fisik dan kimianya yang unik, seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi dan konduktivitas termal yang baik. Namun, dalam proses persiapan keramik silikon karbida, masalah retakan sintering selalu menjadi hambatan yang membatasi peningkatan kinerjanya. Artikel ini akan sangat mengeksplorasi masalah kinerja retakan sintering pada keramik silikon karbida berkinerja tinggi dan kemurnian tinggi dan mengusulkan solusi.

Ⅰ. Latar belakang penerapan keramik silikon karbida berkinerja tinggi

Keramik silikon karbida memiliki prospek penerapan yang luas di bidang luar angkasa, industri otomotif, peralatan energi, dan bidang lainnya. Di bidang kedirgantaraan, keramik silikon karbida digunakan untuk memproduksi bilah turbin dan ruang bakar agar tahan terhadap suhu yang sangat tinggi dan lingkungan pengoksidasi. Dalam industri otomotif, keramik silikon karbida dapat digunakan untuk memproduksi rotor turbocharger guna mencapai kecepatan dan daya tahan yang lebih tinggi. Dalam peralatan energi, keramik silikon karbida banyak digunakan pada komponen utama reaktor nuklir dan pembangkit listrik berbahan bakar fosil untuk meningkatkan efisiensi pengoperasian dan keselamatan peralatan.

Ⅱ. Penyebab retak sintering pada keramik silikon karbida

Keramik silikon karbida rentan retak selama proses sintering. Alasan utamanya meliputi aspek-aspek berikut:

Sifat bubuk: Ukuran partikel, luas permukaan spesifik dan kemurnian bubuk silikon karbida secara langsung mempengaruhi proses sintering. Bubuk silikon karbida silikon-particle-particle-fine lebih cenderung menghasilkan mikrostruktur yang seragam selama proses sintering, mengurangi terjadinya retakan.

Tekanan cetakan: Tekanan cetakan memiliki efek signifikan pada kepadatan dan keseragaman silikon karbida kosong. Tekanan cetakan terlalu tinggi atau terlalu rendah dapat menyebabkan konsentrasi tegangan di dalam kosong, meningkatkan risiko retakan.

Suhu dan waktu sintering: Suhu sintering keramik silikon karbida biasanya antara 2000 ° C dan 2400 ° C, dan waktu isolasi juga panjang. Kontrol suhu dan waktu sintering yang tidak masuk akal akan menyebabkan pertumbuhan biji -bijian yang tidak normal dan stres yang tidak merata, sehingga menyebabkan retakan.

Laju pemanasan dan laju pendinginan: Pemanasan dan pendinginan yang cepat akan menghasilkan tekanan termal di dalam kosong, yang mengarah ke pembentukan retakan. Kontrol pemanas dan laju pendinginan yang wajar adalah kunci untuk mencegah retakan.

Ⅲ. Metode untuk meningkatkan kinerja retak sintering keramik silikon karbida

Untuk mengatasi masalah retakan sintering pada keramik silikon karbida, metode berikut dapat diterapkan:

Pretreatment bubuk: Mengoptimalkan distribusi ukuran partikel dan luas permukaan bubuk silikon karbida silikon melalui proses seperti pengeringan semprot dan penggilingan bola untuk meningkatkan aktivitas bubuk sintering.

Membentuk optimasi proses: Gunakan teknologi pembentukan canggih seperti pengepresan isostatik dan pembentukan slip untuk meningkatkan keseragaman dan kepadatan blanko serta mengurangi konsentrasi tegangan internal.

Kontrol proses sintering: Optimalkan kurva sintering, pilih suhu sintering yang sesuai dan waktu penahanan, dan kontrol pertumbuhan butir dan distribusi tegangan. Pada saat yang sama, adopsi proses seperti sintering tersegmentasi dan hot isostatic pressing (HIP) untuk lebih mengurangi terjadinya retakan.

Menambahkan bahan tambahan: Menambahkan sejumlah besar elemen tanah jarang atau aditif oksida, seperti yttrium oksida, aluminium oksida, dll., Dapat meningkatkan kepadatan sintering dan meningkatkan ketahanan retak material.

Ⅳ.Tentang Semikonduktor VeTekKeramik silikon karbida

Semikonduktor VeTekadalah produsen dan pemasok produk Keramik Silikon Karbida terkemuka di Cina. Dengan portofolio kami yang luas untuk kombinasi material Keramik Silikon Karbida tingkat semikonduktor, kemampuan manufaktur komponen, dan layanan rekayasa aplikasi, kami dapat membantu Anda mengatasi tantangan yang signifikan. Produk utama Keramik Silikon Karbida kami meliputiTabung proses sic, Perahu Wafer Silikon Karbida untuk Tungku Horisontal, Silikon cantilever dayung silikon, Sic Silicon Carbide Wafer BoatDanPembawa Wafer Silikon Karbida Murni Tinggi. Keramik silikon karbida ultra-murni Vetek Semiconductor sering digunakan di seluruh siklus manufaktur dan pemrosesan semikonduktor. Vetek Semiconductor adalah mitra inovatif Anda di bidang pemrosesan semikonduktor.