Apa itu keramik sic?

Keramik sicadalah bahan keramik yang dihasilkan oleh reaksi elemen silikon (SI) dan karbon (C), menampilkan kekerasan yang sangat tinggi, ketahanan panas dan stabilitas kimia. Tidak hanya memiliki aplikasi yang luas dalam industri, tetapi juga memiliki posisi penting di bidang teknologi tinggi.

Sifat dan karakteristik keramik sic

1. Kekerasan Tinggi

Kekerasan keramik SiC sangat tinggi, kedua setelah berlian. Kekerasan Mohs -nya mencapai 9, membuatnya mampu mengenakan dan memotong bahan yang lebih lembut dengan mudah. Untuk alasan ini, keramik SIC sering digunakan untuk memproduksi alat pemotong, komponen tahan aus, dan aplikasi lain yang membutuhkan ketahanan aus.

2. Resistensi Panas Tinggi

Silicon carbide memiliki stabilitas suhu tinggi yang sangat baik dan dapat mempertahankan stabilitas sifat fisik dan kimianya di lingkungan suhu tinggi di atas 1600 ℃. Hal ini membuat keramik SIC memiliki keuntungan yang tak tergantikan dalam aplikasi pada suhu tinggi, seperti komponen mesin dan bahan boiler.

3. Stabilitas kimia yang sangat baik

Keramik SiC memiliki resistensi yang kuat terhadap sebagian besar larutan asam dan alkali dan gas korosif. Ini memungkinkannya untuk diterapkan secara luas di lingkungan yang sangat korosif di industri seperti rekayasa kimia dan metalurgi.

4. Kepadatan rendah

Meskipun keramik SIC memiliki kekerasan tinggi dan ketahanan panas yang kuat, kepadatannya relatif rendah, dan mereka memiliki karakteristik ringan yang baik. Ini sangat penting untuk industri kedirgantaraan dan otomotif yang membutuhkan bahan ringan.

Proses sintering keramik SiC sangat penting. Melalui penelitian dan eksplorasi yang luas oleh banyak peneliti, berbagai teknik sintering telah dikembangkan secara berturut -turut, termasuk sintering tanpa tekanan, sintering yang mendesak, sintering reaksi, sintering penekanan isostatik panas, dan banyak lagi.

Sintering tanpa tekanan

Sintering tanpa tekanan dianggap sebagai metode sintering yang paling menjanjikan untuk SiC. Menurut mekanisme sintering yang berbeda, sintering tanpa tekanan dapat dibagi menjadi sintering fase padat dan sintering fase cair. Dengan secara bersamaan menambahkan jumlah B dan C yang sesuai (dengan kandungan oksigen kurang dari 2%) ke bubuk β-SIC ultrafine, tubuh SIC yang disinter dengan kepadatan yang lebih tinggi dari 98% akan disinter pada 2020 ℃.

Sintering yang ditekan panas

SIC murni hanya dapat disinter padat pada suhu yang sangat tinggi tanpa aditif sintering. Oleh karena itu, banyak orang menerapkan proses sintering yang menekan panas untuk SIC. Aluminium dan besi adalah aditif paling efektif untuk mempromosikan sintering SIC yang menekan panas. Selain itu, proses sintering yang menekan panas hanya dapat menghasilkan bagian SIC dengan bentuk sederhana, dan jumlah produk yang diproduksi oleh proses sintering hot-pressing satu kali sangat kecil, yang tidak kondusif untuk produksi industri.

Sintering reaktif

Silikon karbida yang ditahan reaksi, juga dikenal sebagai silikon karbida yang terikat sendiri, mengacu pada proses di mana billet baja berpori bereaksi dengan fase gas atau cair untuk meningkatkan kualitas billet, mengurangi porositas, dan menyinter produk jadi dengan kekuatan dan akurasi dimensi tertentu. Serbuk α-SIC dicampur dengan grafit dalam proporsi tertentu dan dipanaskan hingga sekitar 1650 ℃ untuk membentuk billet. Sementara itu, ia menembus melalui fase gas atau menembus ke dalam billet, bereaksi dengan grafit untuk membentuk β-SIC, dan bergabung dengan partikel α-SIC yang ada. Ketika SI diinfiltrasi sepenuhnya, tubuh sinterer reaktif dengan kepadatan lengkap dan tidak ada penyusutan dimensi yang dapat diperoleh. Dibandingkan dengan proses sintering lainnya, perubahan dimensi sintering reaksi selama proses densifikasi relatif kecil, dan produk dengan dimensi yang tepat dapat diproduksi. Namun, keberadaan sejumlah besar SiC dalam tubuh yang disinter memburuk kinerja suhu tinggi dari keramik SIC yang disertai reaksi.

Sintering penekan isostatik

Untuk mengatasi kekurangan dari proses sintering tradisional, teknologi sintering penekanan isostatik panas diadopsi. Di bawah kondisi 1900 ℃, keramik fase kristal halus dengan kepadatan yang lebih besar dari 98 diperoleh, dan kekuatan lentur pada suhu kamar dapat mencapai 600MPA. Meskipun sintering penekan isostatik panas dapat menghasilkan produk fase berbentuk kompleks dan padat dengan sifat mekanik yang baik, sintering pinggul harus menyegel kosong, sehingga sulit untuk mencapai produksi industri.