Los métodos de preparación comunes de los productos de carburo de silicio sinterizado de reacción son los siguientes:
1. reacción sin presión sinterización
El polvo de carburo de silicio se mezcla uniformemente con una cierta proporción de polvo de carbono, y se presiona en forma después de agregar una aglutinante apropiada para obtener un blanco verde. El blanco verde se coloca en un horno de alta temperatura, y se introduce una cierta cantidad de vapor de silicio sin presión externa. A altas temperaturas, el vapor de silicio reacciona químicamente con el carbono en el blanco verde para generar carburo de silicio, lo que llena los poros entre las partículas originales de carburo de silicio, densifica el espacio en blanco y finalmente obtiene un producto de carburo de silicio sin rinde de reacción. Este método tiene un proceso simple y bajo costo, y puede producir productos con formas complejas, pero la densidad de los productos es relativamente limitada.
2. Reacción de presión de presión caliente sinterización
Después de mezclar polvo de carburo de silicio, polvo de carbono y una cantidad apropiada de aditivos de manera uniforme, se cargan en un molde y reaccionan y se sinterizan bajo la acción combinada de alta temperatura y cierta presión. La aplicación de presión ayuda al líquido de silicio a penetrar mejor en el cuerpo verde, promover la reacción y mejorar la densidad y el rendimiento del producto. En comparación con la sinterización de reacción sin presión, los productos preparados por la sinterización de reacción de presión caliente tienen una mayor densidad, una estructura organizacional más uniforme y mejores propiedades mecánicas, pero la eficiencia de producción es relativamente baja, el costo del equipo es alto y la forma del producto está limitada por el molde.
3. Sinterización de presión de gas
Primero, el polvo mixto de carburo de silicio y carbono se convierte en blanco, y luego el blanco se coloca en un reactor de alta presión. En condiciones de alta temperatura, se introducen vapor de silicio de alta presión y gas protector en el reactor. El entorno de alta presión provoca que el vapor de silicio reaccione más completamente con el carbono en el espacio en blanco, y el gas protector puede evitar que el blanco se oxidara y otras reacciones adversas a altas temperaturas. La sinterización de la presión del gas puede lograr la sinterización reactiva del carburo de silicio a una temperatura relativamente baja, puede controlar efectivamente la microestructura y las propiedades del producto, y puede producir productos de carburo de silicio sinterizados reactivos de alto rendimiento, pero los requisitos del equipo son altos y el control del proceso es difícil.
4. Sinterización de reacción de microondas
El cuerpo mixto de carburo de silicio y carbono se coloca en un campo de microondas, y el campo electromagnético de alta frecuencia del microondas se usa para hacer que las moléculas polares en el cuerpo vibren rápidamente y generen calor a través de la fricción, lo que alcanza el calentamiento rápido del cuerpo. Durante el proceso de calentamiento, el silicio reacciona con carbono para formar carburo de silicio. La sinterización de la reacción de microondas tiene las ventajas de la velocidad de calentamiento rápido, el calentamiento uniforme, el ahorro de energía y la alta eficiencia. Puede acortar significativamente el tiempo de reacción, mejorar la eficiencia de producción y ayudar a obtener productos con una estructura de grano fino y mejorar el rendimiento del producto. Sin embargo, tiene ciertas restricciones en la forma y el tamaño del cuerpo verde, y el costo del equipo también es relativamente alto.
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