સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સની ચાર સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાઓ

સિલિકોન કાર્બાઇડ સિરામિક્સમાં ઉચ્ચ તાપમાન શક્તિ, ઉચ્ચ તાપમાન ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર, સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર, સારી થર્મલ સ્થિરતા, થર્મલ વિસ્તરણના નાના ગુણાંક, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઉચ્ચ કઠિનતા, ગરમીના આંચકા પ્રતિકાર, રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર અને અન્ય ઉત્તમ ગુણધર્મો છે.ઓટોમોબાઈલ, મિકેનાઈઝેશન, પર્યાવરણીય સંરક્ષણ, એરોસ્પેસ ટેક્નોલોજી, ઈન્ફોર્મેશન ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઉર્જા અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થયો છે અને ઘણા ઔદ્યોગિક ક્ષેત્રોમાં ઉત્તમ કામગીરી સાથે બદલી ન શકાય તેવી માળખાકીય સિરામિક બની ગઈ છે.હવે હું તમને બતાવીશ!

દબાણ રહિત સિન્ટરિંગ

દબાણ રહિત સિન્ટરિંગને SiC સિન્ટરિંગ માટે સૌથી આશાસ્પદ પદ્ધતિ માનવામાં આવે છે.વિવિધ સિન્ટરિંગ મિકેનિઝમ્સ અનુસાર, દબાણ રહિત સિન્ટરિંગને સોલિડ-ફેઝ સિન્ટરિંગ અને લિક્વિડ-ફેઝ સિન્ટરિંગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.અલ્ટ્રા-ફાઇન દ્વારા β- યોગ્ય માત્રામાં B અને C (ઓક્સિજનનું પ્રમાણ 2% કરતા ઓછું) એક જ સમયે SiC પાવડરમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું, અને s.proehazka 2020 ℃ પર 98% થી વધુ ઘનતા સાથે SiC સિન્ટર્ડ બોડીમાં સિન્ટર કરવામાં આવ્યું હતું.A. મુલ્લા વગેરે.Al2O3 અને Y2O3 નો એડિટિવ્સ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો અને 0.5 μm β- SiC માટે 1850-1950 ℃ પર સિન્ટર કરવામાં આવ્યો હતો (કણોની સપાટીમાં થોડી માત્રામાં SiO2 હોય છે).પ્રાપ્ત SiC સિરામિક્સની સંબંધિત ઘનતા સૈદ્ધાંતિક ઘનતાના 95% કરતા વધારે છે, અને અનાજનું કદ નાનું અને સરેરાશ કદ છે.તે 1.5 માઇક્રોન છે.

હોટ પ્રેસ સિન્ટરિંગ

કોઈપણ સિન્ટરિંગ એડિટિવ્સ વિના શુદ્ધ SiC માત્ર ખૂબ ઊંચા તાપમાને કોમ્પેક્ટલી સિન્ટર કરી શકાય છે, તેથી ઘણા લોકો SiC માટે હોટ પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાનો અમલ કરે છે.સિન્ટરિંગ એડ્સ ઉમેરીને SiC ના હોટ પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ પર ઘણા અહેવાલો આવ્યા છે.એલીગ્રો એટ અલ.SiC ડેન્સિફિકેશન પર બોરોન, એલ્યુમિનિયમ, નિકલ, આયર્ન, ક્રોમિયમ અને અન્ય ધાતુના ઉમેરણોની અસરનો અભ્યાસ કર્યો.પરિણામો દર્શાવે છે કે એલ્યુમિનિયમ અને આયર્ન એ SiC હોટ પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગને પ્રોત્સાહન આપવા માટે સૌથી અસરકારક ઉમેરણો છે.FFlange એ હોટ પ્રેસ્ડ SiC ના ગુણધર્મો પર Al2O3 ની વિવિધ માત્રા ઉમેરવાની અસરનો અભ્યાસ કર્યો.એવું માનવામાં આવે છે કે ગરમ દબાયેલા SiC નું ઘનતા વિસર્જન અને વરસાદની પદ્ધતિ સાથે સંબંધિત છે.જો કે, હોટ પ્રેસ સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા માત્ર સાદા આકાર સાથે SiC ભાગોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.વન-ટાઇમ હોટ પ્રેસ સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયા દ્વારા ઉત્પાદિત ઉત્પાદનોની માત્રા ખૂબ ઓછી છે, જે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન માટે અનુકૂળ નથી.

હોટ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ

પરંપરાગત સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાની ખામીઓને દૂર કરવા માટે, બી-ટાઈપ અને સી-ટાઈપનો એડિટિવ્સ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો અને હોટ આઈસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ ટેકનોલોજી અપનાવવામાં આવી હતી.1900 ° સે પર, 98 થી વધુ ઘનતા સાથે દંડ સ્ફટિકીય સિરામિક્સ મેળવવામાં આવ્યા હતા, અને ઓરડાના તાપમાને બેન્ડિંગ તાકાત 600 MPa સુધી પહોંચી શકે છે.જો કે ગરમ આઇસોસ્ટેટિક પ્રેસિંગ સિન્ટરિંગ જટિલ આકાર અને સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે ગાઢ તબક્કાના ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે, સિન્ટરિંગને સીલ કરવું આવશ્યક છે, જે ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે.

પ્રતિક્રિયા સિન્ટરિંગ

રિએક્શન સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ, જેને સેલ્ફ બોન્ડેડ સિલિકોન કાર્બાઇડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પ્રક્રિયાનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં છિદ્રાળુ બિલેટ ચોક્કસ તાકાત અને પરિમાણીય ચોકસાઈ સાથે બિલેટ ગુણવત્તા સુધારવા, છિદ્રાળુતા ઘટાડવા અને સિન્ટર તૈયાર ઉત્પાદનોને ગેસ અથવા પ્રવાહી તબક્કા સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.α- SiC પાવડર અને ગ્રેફાઇટને ચોક્કસ પ્રમાણમાં મિશ્રિત કરવામાં આવે છે અને ચોરસ બિલેટ બનાવવા માટે લગભગ 1650 ℃ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે.તે જ સમયે, તે વાયુયુક્ત Si દ્વારા બીલેટમાં પ્રવેશ કરે છે અથવા ઘૂસી જાય છે અને હાલના α- SiC કણો સાથે મળીને β- SiC રચવા માટે ગ્રેફાઇટ સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે.જ્યારે Si સંપૂર્ણપણે ઘૂસણખોરી કરે છે, ત્યારે સંપૂર્ણ ઘનતા અને બિન સંકોચન કદ સાથે પ્રતિક્રિયા સિન્ટર્ડ બોડી મેળવી શકાય છે.અન્ય સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાઓની તુલનામાં, ડેન્સિફિકેશન પ્રક્રિયામાં પ્રતિક્રિયા સિન્ટરિંગના કદમાં ફેરફાર નાનો છે, અને ચોક્કસ કદ સાથે ઉત્પાદનો તૈયાર કરી શકાય છે.જો કે, સિન્ટર્ડ બોડીમાં મોટી માત્રામાં SiCનું અસ્તિત્વ પ્રતિક્રિયા સિન્ટર્ડ SiC સિરામિક્સના ઉચ્ચ-તાપમાન ગુણધર્મોને વધુ ખરાબ બનાવે છે.