常压烧结碳化硅
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碳化硅特性碳化硅是一种人工合成的碳化物,分子式为SiC。
通常是由二氧化硅和碳在通电后2000°C以上的高温下形成的。
碳化硅理论密度是3.18g/cm3,其莫氏硬度仅次于金刚石,在9.2-9.8之间,显微硬度3300kg/mm3,由于它具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点,被用于各种耐磨、耐蚀和耐高温的机械零部件,是一种新型的工程陶瓷新材料。
纯碳化硅是无色透明的结晶,工业碳化硅有无色、淡黄色、浅绿色、深绿色、浅蓝色、深蓝色乃至黑色的,透明程度依次降低。
磨料行业把碳化硅按色泽分为黑色碳化硅和绿色碳化硅2类。
其中无色的至深绿色的都归入绿色碳化硅类,浅兰色的至黑色的则归入黑色碳化硅类。
黑色和绿色这2种碳化硅的机械性能略有不同,绿色碳化硅较脆,制成的磨具富于自锐性;黑碳化硅较韧。
碳化硅结晶结构是一种典型的共价键结合的化合物,自然界几乎不存在。
碳化硅晶格的基本结构单元是相互穿插的SiC和CSi四面体。
四面体共边形成平面层,并以顶点与下一44叠层四面体相连形成三维结构。
SiC具有a和B两种晶型°B—SiC的晶体结构为立方晶系,Si 和C分别组成面心立方晶格;a—SiC存在着4H、15R和6H等100余种多型体,其中,6H多型体为工业应用上最为普遍的一种。
a-SiC是高温稳定型,B-SiC是低温稳定型。
B-SiC在2100〜2400C可转变为a-SiC,B-SiC可在1450C左右温度下由简单的硅和碳混合物制得。
在温度低于1600C时,SiC以B—SiC形式存在。
当高于1600C时,B—SiC缓慢转变成a—SiC的各种多型体。
4H—SiC在2000C左右容易生成;15R和6H多型体均需在2100C 以上的高温才易生成;对于6H—SiC,即使温度超过2200C,也是非常稳定的。
常见的SiC 多形体列于下表:碳化硅的基本性能包括化学性质、物理机械性能、电学性质以及其他性质(亲水性好,远红外辐射性等)。
关于烧结碳化硅的分类_烧结碳化硅工艺说明特陶领域的多数专家认为国内特陶产品质量提升不上去,很大程度与特陶粉体的制备水平有关系。
“巧妇难为无米之炊”,当然没有好“米”,也烧不出“好饭”出来。
有关于烧结碳化硅的话题,小编今天想跟大家聊一聊。
烧结碳化硅有哪些分类呢?看文章吧!烧结碳化硅分类:(1)无压烧结无压烧结被认为是SiC烧结有前途的烧结方法,根据烧结机理的不同,无压烧结又可分为固相烧结和液相烧结。
S.Proehazka通过在超细β-SiC粉体(含氧量小于2)中同时加入适量B和C的方法,在2020℃下常压烧结成密度高于98的SiC烧结体。
A.Mulla等以Al2O3和Y2O3为添加剂在1850-1950℃烧结0.5μm的β-SiC(颗粒表面含有少量SiO2),获得的SiC陶瓷相对密度大于理论密度的95,并且晶粒细小,平均尺寸为1.5μm。
(2)热压烧结不添加任何烧结助剂,纯SiC只有在极高的温度下才能烧结致密,于是不少人对SiC实行热压烧结工艺。
关于添加烧结助剂对SiC进行热压烧结的报道已有许多。
Alliegro等研究了B、Al、Ni、Fe、Cr等金属添加物对SiC致密化的影响,发现Al和Fe是促进SiC热压烧结有效的添加剂。
nge研究了添加不同量Al2O3对热压烧结SiC的性能影响,认为热压烧结致密是靠溶解--再沉淀机理。
但是热压烧结工艺只能制备形状简单的SiC部件,而且一次热压烧结过程中所制备的产品数量很小,因此不利于工业化生产。
(3)反应烧结反应烧结SiC又称自结合SiC, 是由a- SiC粉和石墨粉按一定比列混合压成坯体后,加热到1650℃左右,同时熔渗Si或通过气相Si渗入坯体,使之与石墨起反应生成β- SiC, 把原来存在的a-SiC颗粒结合起来。
三种常见烧结方式对比:1. 热压烧结:只能制备简单形状的碳化硅部件,生产效率低,不利于大规模商业化生产。
2. 无压烧结(常压烧结):能生产复杂形状和大尺寸碳化硅部件,是目前普遍认可的有优势的烧结方法。
sic陶瓷常压烧结以"SIC陶瓷常压烧结"为题,本文将介绍SIC陶瓷的常压烧结工艺和特点。
1. 引言SIC(碳化硅)陶瓷是一种具有优异性能的工程陶瓷材料,其主要特点包括高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等。
而常压烧结是一种常用的SIC陶瓷制备工艺,本文将从工艺流程、工艺条件以及材料特性等方面介绍SIC陶瓷常压烧结的相关内容。
2. 工艺流程SIC陶瓷常压烧结的工艺流程主要包括原料制备、成型、烧结和表面处理等步骤。
首先,将SIC粉末与其他添加剂按一定比例混合,并经过球磨等工艺进行均匀混合,以提高材料的致密性。
然后,将混合料进行成型,常见的成型方法有压制、注塑和挤出等。
成型后的坯体需要经过干燥处理,以去除水分和有机物。
接下来,将干燥后的坯体进行烧结,烧结温度一般在1900~2200摄氏度之间,烧结时间根据陶瓷的要求而定。
最后,通过机械加工和表面处理,得到符合要求的SIC陶瓷制品。
3. 工艺条件SIC陶瓷常压烧结的工艺条件对于制备高质量的陶瓷制品非常重要。
其中,烧结温度是影响陶瓷致密性和晶粒尺寸的关键因素,过低或过高的温度都会影响烧结效果。
此外,烧结时间也会对陶瓷的性能产生影响,过短的时间可能导致烧结不完全,而过长的时间则会导致晶粒长大。
此外,压制力和添加剂的选择也会对烧结效果产生影响。
4. 材料特性SIC陶瓷常压烧结后,具有许多优异的特性。
首先,SIC陶瓷的硬度非常高,仅次于金刚石和立方氮化硼。
其次,SIC陶瓷具有优异的耐高温性能,可在高达1600摄氏度的温度下长时间稳定工作。
此外,SIC陶瓷还具有良好的耐腐蚀性能,可在酸、碱等恶劣环境下使用。
而且,SIC陶瓷的导热性能也非常好,可用于高温传热领域。
此外,SIC陶瓷还具有良好的机械性能和尺寸稳定性,可用于制备精密零部件。
5. 应用领域SIC陶瓷常压烧结后,可以应用于众多领域。
在机械工程领域,SIC 陶瓷常用于制造轴承、密封件、喷嘴等零部件。
碳化硅陶瓷烧结工艺1、碳化硅陶瓷烧结碳化硅陶瓷烧结是一种以碳化硅为主要材料的陶瓷烧结工艺,用于制备几何形状特定的金属零件和陶瓷材料,并用于结构特定的组合件。
它最初被开发用于制造复杂结构体,在电子紧固件及元件上具有多种用途。
碳化硅陶瓷烧结具有良好的低温机械性能、耐腐蚀性能、保温性能、抗粘度性能以及优异的磨损耐久性等优点。
2、碳化硅陶瓷烧结工艺碳化硅陶瓷烧结工艺是用碳化硅作为原料,采用特殊配制的胶水,预成型后加工而成的碳化硅陶瓷烧结件。
烧结温度一般在1200~1400℃,需满足复杂结构形状的零件制造及成型要求,整体紧固性强,整体性能稳定,制品表面美观,耐磨性能优良,能够满足用户对高性能拌胶性陶瓷并避免破损现象的需求,耐腐蚀性能优良,特别适用于高耐冲击、辐射、腐蚀抗热零件的制造。
3、碳化硅陶瓷烧结工艺的主要流程(1)粉末采集:将碳化硅粉末按一定的比例采集,以形成预成型图案。
(2)成型:将预成型图案放入特殊设计的模具中,按照有组织的形式压制成型。
(3)烧结:将成型后的碳化硅陶瓷结构在高温热环境中进行加热烧结,形成非常坚固的结构模型。
(4)装配:将烧结后的碳化硅陶瓷件进行装配,经过成型和定型等处理,使之外形一致,形成安装形态。
(5)喷涂:将装配完毕的碳化硅陶瓷进行喷涂,涂上特定颜色的涂层,使之外观美观,具有防潮效果。
4、优点碳化硅陶瓷烧结具有良好的低温机械性能、耐腐蚀性能、保温性能、抗粘度性能以及优异的磨损耐久性等优点,烧结过程速度快,烧结时间短,过程温度低,温度分布均匀,可以减少烧结过程中的物理变化及化学变化,因此它能够生产出密度高、尺寸精确、尺寸大小稳定、层间黏结强度高的陶瓷结构件。
碳化硅反应烧结
碳化硅反应烧结
一、什么是碳化硅反应烧结?
碳化硅反应烧结(Carbon/Silicon Reaction Sintering)是指利用添加大量碳源或碳化剂的碳化硅反应前处理,将颗粒材料在真空及亚真空环境中高温热处理成块状固体物质的烧结方法。
它是一种全新的烧结过程,可以很好地解决陶瓷材料大尺寸因低烧结温度而产生结晶形式缺陷等问题。
二、碳化硅反应烧结的优点
(1)有效改进碳化硅材料的结晶形式,提高碳化硅材料的结晶度,可以有效提高材料的物理性能;
(2)由于采用的是真空烧结,可以有效降低烧结过程中产生气体的影响,减少因气体的堵塞等原因而引起的内部缺陷;
(3)由于温度可以调节,有效的控制了碳的形成,从而提高了烧结的速度与均质性,大大缩短了制备时间;
(4)可以有效降低烧结时引起的裂纹的产生,从而提高碳化硅材料的内部结构的性能。
三、碳化硅反应烧结的缺点
(1)由于需要化学反应,烧结过程中会出现冒黑烟,产生大量有毒有害的气体,破坏环境;
(2)由于热处理温度和时间的限制,由此产生的碳化硅材料对荷重的延伸能力有所限制,减少了部分碳化硅材料的性能;
(3)由于需要额外的化学反应,材料的成本会增加,影响经济效益。
碳化硅制品的全面概述碳化硅制品是何物?如何使用碳化硅制品,我们首先要明确碳化硅的定义,然后知道碳化硅制品的组成部分,用哪些工艺?下面做些简单介绍碳化硅是一种无机非金属材料,由于它具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性及较高的高温强度等特点,用于各种要求耐磨、耐蚀和耐高温的机械零部件中。
由于材料工作者的不断努力,其性能有了很大的改进,已成为一种重要的工程材料,在机械、冶金、化工、电子等部门得到广泛的应用。
采用常压烧结方法生产碳化硅瓷制品,其特点是用较高的烧结温度烧结碳化硅的毛坯,使之达到较高的密度,碳化硅的含量达到98%以上。
所得到的碳化硅瓷烧结体耐腐蚀性、抗氧化性能及高温强度均较高。
在1600oC时强度不降低。
因而其制品特别适合于耐磨、耐腐蚀和耐高温的场合使用,如密封环、磨介、喷砂嘴、防弹板等。
特种瓷主要运用到那些方面?特种瓷包括各种材料制作的瓷制品,例如碳化硅材料生产的碳化硅制品,碳化硅密封环,氧化铝材料生产的99瓷,氧化锆材料生产的电解质等等。
所以说,是应用相当广泛的,今天我讲解下应用到高端产品的特种瓷。
1 氧化锆材料生产的特种瓷氧化锆瓷因其拥有较高的离子电导率,良好的化学稳定性和结构稳定性,成为研究最多、应用最为广泛的一类电解质材料。
通过对氧化锆基电解质薄膜制备工艺的改进,降低此类材料的操作温度和制备成本,力争可以实现产业化也是未来研究的重要方向。
2 碳化硅材料生产的特种瓷碳化硅材料是硬度高,成本低的材料,可以生产碳化硅制品,例如碳化硅密封件、碳化硅轴套、碳化硅防弹板、碳化硅异形件等,可以应用到机械密封件上和各种泵上。
在以后的发展中,特种瓷会应用得更加广泛,因为新型材料的不断出现,制作的特种瓷的功能越来越受到人们的欢迎!当今市场上存在哪些碳化硅制品在碳化硅制品行业中,仅仅因为其市场较大,所以涌现了很多的碳化硅制品种类,例如碳化硅密封环、碳化硅轴套、碳化硅轴、碳化硅防弹板等。
1 碳化硅密封环碳化硅密封环主要运用到机械密封件上,动静环配套使用,外加上固定的配件就组成了机械密封件。
反应烧结碳化硅技术参数烧结碳化硅是一种高温材料制备技术,在高温条件下将碳化硅粉末烧结成为致密的块状材料。
一般来说,烧结碳化硅的制备过程包含了原料选取、粉末制备、烧结工艺以及后续加工等多个环节。
下面将会详细地说明烧结碳化硅的技术参数。
1.原料选取烧结碳化硅的原料主要是碳化硅粉末和添加剂。
碳化硅粉末通常采用高纯度的多晶硅碳化物粉末,其粒径大小要求在0.5~50微米范围内,其中以细粉末为主。
添加剂主要包括氧化铝、氧化钇、碳化硅等,用于改进烧结性能和电子性能等。
2.粉末制备碳化硅粉末的制备主要有干法和湿法两种方法。
干法主要采用反应物直接加热反应得到,即碳与二氧化硅在高温下反应,生成碳化硅粉末。
湿法主要是通过碳化硅前体经过水解、沉淀等过程形成碳化硅粉末。
在粉末制备过程中,需要注意烘干温度的选择和粉末过筛等操作。
3.烧结工艺碳化硅粉末经过制备后,需要进行烧结工艺。
烧结工艺的主要参数包括烧结温度、保温时间、烧结压力等。
在烧结温度方面,通常需要在2100~2400℃的高温下进行,其中烧结前期按照较低温度快速升温以促进碳化硅相的转变,而烧结后期则按照较高温度进行,以获得较高的致密度和较高的硬度。
在保温时间方面,通常需要3~10小时不等,其时间长短会直接影响到材料的致密度和硬度。
烧结压力方面,通常选择在200~400兆帕的范围内,以保证材料的致密性。
4.后续加工烧结碳化硅制备完成后,还需要进行后续的加工工艺。
后续加工主要包括磨削和抛光等工艺,以获得更高的表面光洁度和提高材料的硬度。
总的来说,烧结碳化硅技术参数的控制对于制备高性能的碳化硅材料至关重要。
不同的参数设定会直接影响到材料的烧结致密度、硬度和电子性能等方面,因此需要科学合理地进行参数选择和设定,以确保碳化硅材料的制备质量和性能。
碳化硅生产工艺流程
碳化硅是一种常见的无机化合物,具有很高的热稳定性和化学稳定性,在高温、高压和腐蚀性环境下具有广泛的应用。
碳化硅的生产工艺流程主要包括原料准备、混合、压制、烧结和后处理等环节。
原料准备是碳化硅生产的第一步,主要是选择合适的原料。
常用的原料有硅石、石墨、煤焦、木炭等。
这些原料经过粉碎、磁选、干燥等处理后,在一定比例下进行混合。
混合是将各种原料按照一定比例混合均匀,确保碳化硅的成分稳定。
混合过程中需要控制好温度和湿度,以免影响混合效果。
混合后的原料进行压制,压制一般采用冷压或热压两种方式。
冷压是指在室温下将混合好的原料放入模具中进行压制,而热压则是在高温下进行压制。
压制的目的是使原料形成坚固的坯体,为下一步的烧结做好准备。
烧结是将压制好的碳化硅坯体在高温下进行加热处理,使其形成致密的晶体结构。
烧结温度一般在2300℃以上,烧结时间
视厚度而定。
烧结的过程中需要注意温度控制,以免造成变形或开裂。
烧结后的碳化硅坯体经过冷却、修磨、抛光等后处理工艺,最终成为成品。
这个过程中需要仔细处理,以保证成品的质量。
此外,还有一些辅助工艺流程,如原料质量检验、成品质量检
验等,这些环节都是碳化硅生产中不可忽视的一部分。
总之,碳化硅的生产工艺流程包括原料准备、混合、压制、烧结和后处理等环节,在控制好各个环节的温度、湿度和时间等参数的基础上,可以生产出质量稳定的碳化硅产品。
常压烧结碳化硅温度
碳化硅是一种重要的陶瓷材料,具有高硬度、高熔点、高耐热性和良好的化学
稳定性等优良特性。
在工业生产和科研领域中,常压烧结碳化硅是一种常见的制备方法。
在这个过程中,温度是一个重要的参数,它对烧结效果和材料性能有着直接的影响。
常压烧结碳化硅的温度范围通常在2000°C到2200°C之间,具体的温度取决于
碳化硅粉末的特性和烧结条件。
在烧结过程中,温度的选择需要综合考虑以下几个因素:
1. 碳化硅粉末的特性:碳化硅粉末的粒度、分布和表面性质会直接影响烧结温
度的选择。
通常来说,粒度较细的碳化硅粉末需要较高的烧结温度,以保证粉末颗粒的烧结和结晶。
而粒度较粗的碳化硅粉末则可以在较低的温度下实现烧结。
2. 烧结条件:除了温度,烧结时间和烧结气氛也是常压烧结碳化硅过程中需要
考虑的因素。
较高的温度通常需要较短的烧结时间,而较低的温度则需要较长的烧结时间。
烧结气氛中的氧气含量也会影响烧结温度的选择,高氧气含量的气氛可以在较低的温度下实现烧结。
3. 烧结效果和材料性能:烧结温度对最终材料的性能有着直接的影响。
过高的
烧结温度可能导致材料的氧化和烧结不完全,从而降低材料的密度和力学性能。
而过低的烧结温度则可能导致结晶不完全,材料的性能也会受到影响。
因此,在选择烧结温度时,需要综合考虑材料的烧结效果和最终的性能要求。
总的来说,常压烧结碳化硅的温度选择是一个复杂的过程,需要综合考虑碳化
硅粉末的特性、烧结条件和最终材料的性能要求。
在实际操作中,通过试验和优化,可以找到最适合的烧结温度,以获得高质量的碳化硅材料。