Kādas ir silīcija karbīda pulvera sagatavošanas metodes?

Silīcija karbīda (SiC) keramikas pulverisPriekšrocības ir augstas temperatūras izturība, laba oksidācijas izturība, augsta nodilumizturība un termiskā stabilitāte, mazs siltuma izplešanās koeficients, augsta siltumvadītspēja, laba ķīmiskā stabilitāte utt. Tāpēc to bieži izmanto sadegšanas kameru, augstas temperatūras izplūdes gāzu ražošanā. ierīces, temperatūras izturīgi ielāpi, gaisa kuģu dzinēju komponenti, ķīmiskās reakcijas tvertnes, siltummaiņa caurules un citas mehāniskās sastāvdaļas skarbos apstākļos, un tas ir plaši izmantots uzlabots inženierijas materiāls.Tam ir ne tikai svarīga loma augsto tehnoloģiju jomās, kas tiek izstrādātas (piemēram, keramikas dzinēji, kosmosa kuģi utt.), bet arī plašs tirgus un pielietojuma jomas, kas jāattīsta pašreizējā enerģētikā, metalurģijā, mašīnbūvē, būvmateriālos. , ķīmiskajā rūpniecībā un citās jomās.

Gatavošanas metodessilīcija karbīda pulverisgalvenokārt var iedalīt trīs kategorijās: cietās fāzes metode, šķidrās fāzes metode un gāzes fāzes metode.

1. Cietās fāzes metode

Cietās fāzes metode galvenokārt ietver karbotermālās reducēšanas metodi un silīcija oglekļa tiešās reakcijas metodi.Karbotermālās reducēšanas metodes ietver arī Acheson metodi, vertikālās krāsns metodi un augstas temperatūras pārveidotāja metodi.Silīcija karbīda pulverispreparāts sākotnēji tika sagatavots ar Eisona metodi, izmantojot koksu silīcija dioksīda reducēšanai augstā temperatūrā (apmēram 2400 ℃), taču ar šo metodi iegūtajam pulverim ir liels daļiņu izmērs (>1mm), tas patērē daudz enerģijas un process sarežģīti.Astoņdesmitajos gados parādījās jaunas iekārtas β-SiC pulvera sintezēšanai, piemēram, vertikālā krāsns un augstas temperatūras pārveidotājs.Tā kā pakāpeniski ir noskaidrota efektīvā un īpašā polimerizācija starp mikroviļņu un ķīmiskām vielām cietā vielā, sic pulvera sintezēšanas tehnoloģija, karsējot mikroviļņu krāsnī, ir kļuvusi arvien nobriedušāka.Silīcija oglekļa tiešās reakcijas metode ietver arī pašvairojošu augstas temperatūras sintēzi (SHS) un mehāniskās sakausēšanas metodi.SHS reducēšanas sintēzes metode izmanto eksotermisko reakciju starp SiO2 un Mg, lai kompensētu siltuma trūkumu.Thesilīcija karbīda pulveriskas iegūts ar šo metodi, tam ir augsta tīrība un mazs daļiņu izmērs, bet Mg produktā ir jānoņem ar turpmākiem procesiem, piemēram, kodināšanu.

2 šķidrās fāzes metode

Šķidrās fāzes metode galvenokārt ietver sola-gēla metodi un polimēru termiskās sadalīšanās metodi.Sol-gēla metode ir Si un C saturoša gēla sagatavošanas metode, izmantojot pareizu sol-gēla procesu, un pēc tam pirolīzi un augstas temperatūras karbotermisku reducēšanu, lai iegūtu silīcija karbīdu.Organiskā polimēra sadalīšanās augstā temperatūrā ir efektīva silīcija karbīda sagatavošanas tehnoloģija: viena ir želejveida polisiloksāna karsēšana, sadalīšanās reakcija, lai atbrīvotu mazus monomērus un visbeidzot veidotu SiO2 un C, un pēc tam ar oglekļa reducēšanas reakciju, lai iegūtu SiC pulveri;Otrs ir polisilāna vai polikarbosilāna karsēšana, lai atbrīvotu mazus monomērus, veidojot skeletu un visbeidzot.silīcija karbīda pulveris.

3 Gāzes fāzes metode

Pašlaik notiek gāzes fāzes sintēzesilīcija karbīdskeramikas īpaši smalkais pulveris galvenokārt izmanto gāzfāzes nogulsnēšanos (CVD), plazmas izraisītu CVD, lāzera izraisītu CVD un citas tehnoloģijas, lai sadalītu organiskās vielas augstā temperatūrā.Iegūtā pulvera priekšrocības ir augsta tīrība, mazs daļiņu izmērs, mazāka daļiņu aglomerācija un viegla komponentu kontrole.Pašlaik tā ir salīdzinoši progresīva metode, taču ar augstām izmaksām un zemu ražu nav viegli sasniegt masveida ražošanu, un tā ir vairāk piemērota laboratorijas materiālu un produktu ražošanai ar īpašām prasībām.

Šobrīd,silīcija karbīda pulverisizmanto galvenokārt submikronu vai pat nano līmeņa pulveri, jo pulvera daļiņu izmērs ir mazs, ar augstu virsmas aktivitāti, tāpēc galvenā problēma ir tā, ka pulveris ir viegli veidojams aglomerācijā, ir nepieciešams modificēt pulvera virsmu, lai novērstu vai kavētu. pulvera sekundārā aglomerācija.Pašlaik SiC pulvera izkliedēšanas metodes galvenokārt ietver šādas kategorijas: augstas enerģijas virsmas modifikācija, mazgāšana, pulvera apstrāde ar disperģējošo līdzekli, neorganiskā pārklājuma modifikācija, organiskā pārklājuma modifikācija.


Publicēšanas laiks: 08.08.2023