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Factores que afectan la microestructura y las propiedades de los productos de carburo de silicio unidos a nitrógeno-carbono
- Aug 17, 2018 -

En general, la microestructura del artículo de carburo de silicio unido a nitrógeno-carbono obtenido por la sinterización de reacción depende principalmente de la disposición de las partículas de carburo de silicio en el cuerpo verde formado por la reacción del polvo de silicio con nitrógeno. En el producto de carburo de silicio unido a nitrógeno-carbono, el nitruro de silicio existe en dos formas principales, a saber, el tipo de baja temperatura α-Si3N4 y el tipo de alta temperatura β-Si3N4. Por lo general, consideramos tanto la estructura cristalina de fase alfa como la fase beta como un sistema hexagonal.

 

De hecho, en el producto de carburo de silicio unido a nitrógeno-carbono, α-Si3N4 es fibroso, formado principalmente por la fase gaseosa. Las fibras α-Si3N4 están entrelazadas para formar una estructura de red densa y, por lo tanto, tienen propiedades mecánicas más altas. β-Si3N4 generalmente está en forma de partículas gruesas o varillas cortas. Casi no hay cambios en el cuerpo durante el proceso de nitruración, y la formación de Si3N4 por la reacción de Si con N2 hará que la estructura del artículo sea más compacta.

 

Entonces, ¿qué factores afectan el rendimiento de los productos de carburo de silicio unidos a nitrógeno-carbono? Se debe saber que la reacción de nitruración del polvo de silicio es una reacción exotérmica, y la velocidad de reacción debe controlarse estrictamente en la etapa de nitruración intermedia y alta. De lo contrario, la velocidad es demasiado rápida, lo que puede afectar la mayor penetración de nitrógeno en el cuerpo verde, dando como resultado una reacción incompleta y más silicio residual, deteriorando así las propiedades del material. La velocidad de la reacción de nitruración del silicio depende principalmente de la velocidad de difusión del nitrógeno, y la velocidad de difusión del nitrógeno tiene una cierta relación con la temperatura.

 

Normalmente, a medida que la temperatura aumenta, la velocidad de reacción aumenta. A la misma temperatura, la tasa de nitruración está en relación parabólica con el tiempo. Por lo tanto, si la temperatura de nitruración es demasiado baja, la reacción se ralentiza considerablemente de modo que la reacción es incompleta. Por lo tanto, para garantizar el rendimiento de los productos de carburo de silicio unidos a nitrógeno-carbono, es necesario controlar estrictamente la velocidad de calentamiento al tiempo que se garantiza la pureza del nitrógeno. La pureza del nitrógeno debe ser superior al 99,99%.

 

En general, los factores que afectan las propiedades de los productos de carburo de silicio unidos a nitrógeno-carbono incluyen muchos aspectos tales como tamaño de partícula de materia prima, pureza, gradación de partículas, pureza de nitrógeno, temperatura de reacción final y cantidad de polvo de silicio añadido. Además, la influencia del tamaño y el contenido de las partículas de carburo de silicio sobre la dureza y la resistencia de los productos de carburo de silicio unidos a nitrógeno-carbono también es muy obvia.http: //www.hshightec.com/