Apakah kaedah penyediaan serbuk silikon karbida?

Serbuk seramik silikon karbida (SiC).mempunyai kelebihan kekuatan suhu tinggi, rintangan pengoksidaan yang baik, rintangan haus yang tinggi dan kestabilan haba, pekali pengembangan haba yang kecil, kekonduksian haba yang tinggi, kestabilan kimia yang baik, dan lain-lain. Oleh itu, ia sering digunakan dalam pembuatan kebuk pembakaran, ekzos suhu tinggi peranti, tampalan tahan suhu, komponen enjin pesawat, kapal tindak balas kimia, tiub penukar haba dan komponen mekanikal lain dalam keadaan yang teruk, dan merupakan bahan kejuruteraan termaju yang digunakan secara meluas.Ia bukan sahaja memainkan peranan penting dalam bidang berteknologi tinggi yang sedang dibangunkan (seperti enjin seramik, kapal angkasa, dll.), tetapi juga mempunyai pasaran yang luas dan bidang aplikasi untuk dibangunkan dalam tenaga, metalurgi, jentera, bahan binaan semasa. , industri kimia dan bidang lain.

Kaedah penyediaanserbuk silikon karbidaboleh dibahagikan kepada tiga kategori: kaedah fasa pepejal, kaedah fasa cecair dan kaedah fasa gas.

1. Kaedah fasa pepejal

Kaedah fasa pepejal terutamanya termasuk kaedah pengurangan karboterma dan kaedah tindak balas langsung karbon silikon.Kaedah pengurangan karboterma juga termasuk kaedah Acheson, kaedah relau menegak dan kaedah penukar suhu tinggi.Serbuk silikon karbidapenyediaan pada mulanya disediakan dengan kaedah Acheson, menggunakan kok untuk mengurangkan silikon dioksida pada suhu tinggi (kira-kira 2400 ℃), tetapi serbuk yang diperoleh dengan kaedah ini mempunyai saiz zarah yang besar (>1mm), menggunakan banyak tenaga, dan prosesnya adalah rumit.Pada tahun 1980-an, peralatan baru untuk mensintesis serbuk β-SiC, seperti relau menegak dan penukar suhu tinggi, muncul.Oleh kerana pempolimeran yang berkesan dan istimewa antara gelombang mikro dan bahan kimia dalam pepejal telah diperjelaskan secara beransur-ansur, teknologi mensintesis serbuk sic dengan pemanasan gelombang mikro telah menjadi semakin matang.Kaedah tindak balas langsung karbon silikon juga termasuk sintesis suhu tinggi (SHS) penyebaran sendiri dan kaedah pengaloian mekanikal.Kaedah sintesis pengurangan SHS menggunakan tindak balas eksotermik antara SiO2 dan Mg untuk mengimbangi kekurangan haba.Theserbuk silikon karbidayang diperoleh dengan kaedah ini mempunyai ketulenan yang tinggi dan saiz zarah yang kecil, tetapi Mg dalam produk perlu disingkirkan oleh proses seterusnya seperti penjerukan.

Kaedah 2 fasa cecair

Kaedah fasa cecair terutamanya termasuk kaedah sol-gel dan kaedah penguraian terma polimer.Kaedah sol-gel ialah kaedah menyediakan gel yang mengandungi Si dan C dengan proses sol-gel yang betul, dan kemudian pirolisis dan pengurangan karboterma suhu tinggi untuk mendapatkan silikon karbida.Penguraian suhu tinggi polimer organik adalah teknologi yang berkesan untuk penyediaan silikon karbida: satu adalah untuk memanaskan polysiloxane gel, tindak balas penguraian untuk melepaskan monomer kecil, dan akhirnya membentuk SiO2 dan C, dan kemudian dengan tindak balas pengurangan karbon untuk menghasilkan serbuk SiC;Yang satu lagi ialah memanaskan polysilane atau polycarbosilane untuk melepaskan monomer kecil untuk membentuk rangka, dan akhirnya membentukserbuk silikon karbida.

3 Kaedah fasa gas

Pada masa ini, sintesis fasa gas bagisilikon karbidaSerbuk ultrafine seramik terutamanya menggunakan pemendapan fasa gas (CVD), CVD Teraruh Plasma, CVD Teraruh Laser dan teknologi lain untuk mengurai bahan organik pada suhu tinggi.Serbuk yang diperolehi mempunyai kelebihan ketulenan tinggi, saiz zarah kecil, penggumpalan zarah kurang dan kawalan mudah komponen.Ia adalah kaedah yang agak maju pada masa ini, tetapi dengan kos yang tinggi dan hasil yang rendah, ia tidak mudah untuk mencapai pengeluaran besar-besaran, dan lebih sesuai untuk membuat bahan makmal dan produk dengan keperluan khas.

Pada masa ini,serbuk silikon karbidadigunakan terutamanya serbuk submikron atau bahkan nano, kerana saiz zarah serbuk adalah kecil, aktiviti permukaan yang tinggi, jadi masalah utama adalah serbuk mudah untuk menghasilkan aglomerasi, perlu mengubah suai permukaan serbuk untuk mencegah atau menghalang aglomerasi sekunder serbuk.Pada masa ini, kaedah penyebaran serbuk SiC terutamanya termasuk kategori berikut: pengubahsuaian permukaan tenaga tinggi, pencucian, rawatan dispersan serbuk, pengubahsuaian salutan bukan organik, pengubahsuaian salutan organik.


Masa siaran: Ogos-08-2023