常压烧结碳化硅
碳化硅特性
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
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
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
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
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。
反应烧结碳化硅陶瓷
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。
常压烧结碳化硅陶瓷的力性能与质量密度
Ke y wor :sn ei ocs ;sntr g d n iy ds it r ng pr es i ei e st ;m e h n c r pete ;sl on c b d r mis n c a is p o ris ic ar i e c a c i e
L e I W n—xi L e n. I W n—h i u
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常压烧 结碳 化硅 陶 瓷 由于所 具有 的高 硬 度 和 高
究 , 性 能与质 量密度 的对应关系并不十分明确 . , 但
强度 而广 泛用 于耐高 温 、 耐腐蚀 的机 械零 部件 中 . 为
满足 使 用的要 求必须 保 证 一 定 的 综 合性 能 , 材 料 而 的性 能 与制 品的制造 过 程 关 系 密 切 , 制 品化 学 成 即 分和 最终 的微 观 组 织 决 定 了 制 品 的 性 能 I t 了 用 [为 最 小 的成本 、 短的生 产周 期 , 最 高效 率地 生产 所需 的
prs u ees sn e ig p o e swi c e k n t e m e h n c l r pet s a a a r c si g e s rls itrn r c s, t h c ig h c a ia p o ri nd d t p o esn ,h s b e h e a en i v si ae n e t td,t e r lto fm e h n c l r pe t s t t e d n i fsl o a b d e a c h s b n g h ea i n o c a ia p o ri o h e st o ic n c r i e c r mi a e e y i et bih d sa l e Th a i o a a pr c si g a d m a h m a is mo e o o s e b ss fd t o esn n t e tc d lf r c mpu e i u a i n o i tr trsm lto fsn e i ng
反应烧结碳化硅技术参数
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
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。
烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响
第28卷第1期2010年2月 粉末冶金技术Powder M et a llurgy Technology Vol 128,No 11Feb 12010烧结温度对碳化硅陶瓷力学性能的影响吴澜尔3 江涌 乔发鹏(北方民族大学材料科学与工程学院,银川 750021)摘 要: 采用硼、碳助剂无压烧结制备碳化硅陶瓷。
针对烧结温度与碳化硅烧结体密度、抗弯强度以及硬度之间的关系进行了试验研究,并对不同温度下制备的烧结体进行了显微结构形貌观察和XRD 图谱分析。
结果表明,烧结温度在2190~2220℃范围内可以制备密度高、力学性能好的碳化硅陶瓷。
其相对密度超过96%;抗弯强度接近400M Pa;维氏硬度23GPa 以上。
在试验温度范围内,密度与抗弯强度之间的关系近似为线性关系,密度越高抗弯强度和硬度性能越好。
关键词:碳化硅陶瓷;烧结温度;显微结构;力学性能I nfluence of si n ter i n g te m pera ture on m echan i ca lproperti es of sili con carb i de ceram i csW u Lan ’er,J i a ng Y ong,Q i a o Fapeng(School of Material Science &Engineering,North University f or Ethnic,Yinchuan 750021,China )Abstract:Pressureless sintering of silicon carbide with C 、B as sintering additives were carried out .The influence of sintering te mperature on mechanical p r operties of silicon carbide cera m ics was investigated .M icr ostructure and XRD pattern of the sintered bodies at different sintering te mperature were analyzed .The results show that dense Si C ceram ics with good mechanical p r operties are obtained at sintering te mperature of 2190~2220℃.It has relative density of more than 96%;bending strength of near 400M Pa;V ickers hardness of more than 23GPa .I n the testingte mperature range,the relati on curve bet w een density and bending strength is app r oxi m ate t o linear one .The higherdensity,the better is the bending strength and the hardness .Key words:silicon carbide cera m ics;sintering temperature;m icr ostructure;mechanical p r operty3吴澜尔(1951-),女,教授。
碳化硅陶瓷的烧结工艺
碳化硅陶瓷的合成方法综述碳化硅陶瓷具有机械强度高、耐高温、抗氧化性强、热稳定性能好、热导率大、耐磨损性能好、耐化学腐蚀性能好、硬度高、抗热震性能好等优良的特性。
碳化硅是所有非氧化物陶瓷中抗氧化性能最好的一种。
碳化硅陶瓷不仅在高新技术领域发挥着重要的作用,而且在冶金、机械、能源和建材化工等热门领域也拥有广阔的市场。
随着高新技术的不断发展,对碳化硅陶瓷的要求也越来越高,需要不同层次和不同性能的各种产品。
早在20 世纪50 年代,Popper[ 1] 首次提出反应烧结制备碳化硅。
其基本原理是:具有反应活性的液硅或硅合金,在毛细管力的作用下渗入含碳的多孔陶瓷素坯,并与其中的碳反应生成碳化硅,新生成的碳化硅原位结合素坯中原有的碳化硅颗粒,浸渗剂填充素坯中的剩余气孔,完成致密化的过程。
1.1 常压烧结1.1.1 固相烧结单一陶瓷粉体烧结常常属于典型的固相烧结,即在烧结过程中没有液相形成。
陶瓷坯体的致密化主要是通过蒸发和凝聚、扩散传质等方式来实现的。
其烧结过程主要由颗粒重排、气孔填充和晶粒生长等阶段组成。
同时,固相烧结可以通过合适的颗粒级配、适当的烧结温度和较短的保温时间等工艺参数来实现致密化烧结。
自20世纪7O年代,Prochazkal6在高纯度的SiC中加人少量的B和C作为烧结助剂,在2050℃成功地固相烧结出致密度高于98 的SiC陶瓷以来,固相烧结就一直很受关注。
虽然SiC-B-C体系固相烧结SiC需要较高的烧结温度,烧结晶粒粗大,均匀性差,而且SiC陶瓷具有较低的断裂韧性、较高的裂纹强度敏感性和典型的穿晶断裂模式,但是固相烧结的烧结助剂含量低,杂质少,晶界几乎不残留低熔点物质,烧结后的SiC陶瓷高温稳定性好、热导能力强l7剖。
因此,固相烧结在SiC陶瓷烧结中具有潜在的应用价值。
目前,采用SiC-B-C烧结体系来进行固相烧结SiC陶瓷的厂家主要有美国的GE公司。
1.1.2 液相烧结由于陶瓷粉体中总有少量的杂质,大多数材料在烧结过程中都会或多或少地出现液相。
碳化硅反应烧结的工艺流程
碳化硅反应烧结的工艺流程碳化硅反应烧结是一种制备高性能碳化硅陶瓷材料的常用方法,具有高温稳定性、高强度、耐磨损等优良特性。
下面将详细介绍碳化硅反应烧结的工艺流程。
碳化硅反应烧结的工艺流程主要包括原料制备、成型、烧结和后处理四个步骤。
第一步,原料制备。
碳化硅反应烧结需要的原料有纳米级碳化硅粉末、碳源和辅助添加剂。
首先通过物理或化学方法获得纳米级碳化硅粉末,然后将其与适量的碳源混合。
辅助添加剂的添加可以改善碳化硅材料的性能和加工性能。
第二步,成型。
将混合好的原料通过成型工艺制备成所需形状的绿坯,常用的成型方法有压力成型、注射成型和浇铸成型等。
其中压力成型是常用的方法,使用一个模具施加高压,将混合好的原料压制成形状坯块。
第三步,烧结。
将成型好的绿坯进行烧结处理,烧结是指将绿坯在高温和压力下进行固相反应和结合。
通过烧结过程,碳源与碳化硅反应生成SiC,从而实现绿坯的烧结和致密化。
烧结过程中需要控制温度、压力等参数,确保反应充分进行,并且使得绿坯致密。
第四步,后处理。
经过烧结的陶瓷坯块可以进行后处理以改善其性能。
常见的后处理方法包括热处理、研磨和抛光等。
热处理可以进一步提高材料的结晶度和热稳定性;研磨和抛光可以获得更加平整光滑的表面。
总结起来,碳化硅反应烧结的工艺流程主要包括原料制备、成型、烧结和后处理四个步骤。
原料制备是基础,成型是将原料制备成所需形状的绿坯,烧结是通过高温和压力促使碳源与碳化硅反应生成SiC,实现绿坯致密化,而后处理则是改善陶瓷材料的性能。
这一工艺流程可以生产出高性能的碳化硅陶瓷材料,广泛应用于高温、高强度、耐磨损等领域。
常压烧结微孔碳化硅石墨自润滑密封环及其制造方法[发明专利]
专利名称:常压烧结微孔碳化硅石墨自润滑密封环及其制造方法
专利类型:发明专利
发明人:李友宝,励永平
申请号:CN200810060477.3
申请日:20080411
公开号:CN101255330A
公开日:
20080903
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:常压烧结微孔碳化硅石墨自润滑密封环,其原料组成为碳化硅粉90~96%重量,石墨粉2~8%重量,聚乙烯醇2~5%重量。
其制造方法包括以下步骤:将各原料按组成称重,把碳硅微粉和石墨微粉混合均匀;将聚乙烯醇加入去离子水中加温溶化,将混合均匀的粉料加聚乙烯醇水溶液搅拌成浆料,常温球磨;将浆料置于喷雾干燥塔中喷雾造粒,再置于模具内压制成型;将成型的制品放入真空高温炉中烧结,降至室温出炉。
本发明碳化硅密封环中既含有游离石墨,又含有碳化硅与聚乙烯醇粘结形成的交联孔隙,增加弹性,改善了碳化硅密封环的自润滑性,改善其耐热冲击性,在硬对硬摩擦组合中,能起缓冲作用,降低动磨擦系数,阻止密封环的失效,产品使用寿命延长2倍。
申请人:宁波东联密封件有限公司
地址:315191 浙江省宁波市鄞州区姜山镇科技园区明曙路6号
国籍:CN
代理机构:宁波天一专利代理有限公司
代理人:杨高
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cvd碳化硅和烧结碳化硅
cvd碳化硅和烧结碳化硅
碳化硅(SiC)是一种无机化合物,具有多种形式,其中包括CVD碳化硅和烧结碳化硅。
CVD碳化硅是通过化学气相沉积(CVD)工艺制备的碳化硅薄膜或涂层。
在CVD过程中,将气态前体物质通过化学反应沉积在基底表面,形成薄膜或涂层。
CVD碳化硅通常具有良好的致密性、均匀性和化学纯度,可以用于涂层、薄膜或其他应用领域。
烧结碳化硅是一种通过高温烧结碳化硅粉末制备的材料。
烧结过程中,碳化硅粉末在高温下结合成致密的块状材料。
烧结碳化硅通常具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优良性能,因此被广泛应用于陶瓷工业、耐火材料、磨料、工具材料等领域。
从材料制备的角度来看,CVD碳化硅主要是通过化学气相沉积技术制备而成,具有薄膜或涂层的特点;而烧结碳化硅则是通过高温烧结碳化硅粉末得到块状材料,具有高强度和耐磨损性能。
从应用角度来看,CVD碳化硅常用于涂层、光学薄膜、半导体器件等领域,而烧结碳化硅则常用于制造耐火材料、陶瓷制品、磨具和工具等领域。
总的来说,CVD碳化硅和烧结碳化硅是碳化硅材料的两种常见形式,它们在制备方法、结构特点和应用领域上有着明显的区别,但都具有优异的性能,在不同的领域都有着重要的应用前景。
cvd碳化硅和烧结碳化硅
cvd碳化硅和烧结碳化硅
CVD碳化硅和烧结碳化硅
碳化硅是一种广泛应用于工业领域的陶瓷材料,在高温、高压和恶劣环境下表现出良好的性能。
其中,CVD碳化硅和烧结碳化硅是两种常见的制备方法。
CVD碳化硅,全称化学气相沉积碳化硅,是一种通过化学反应在基底表面沉积碳化硅薄膜的方法。
该方法通过将一种或多种前体气体引入反应室,经过化学反应生成碳化硅,并在基底表面形成薄膜。
CVD碳化硅的优点是可以在复杂的结构上均匀沉积薄膜,并且可以控制薄膜的厚度和成分。
这使得CVD碳化硅在微电子、光电子和导热材料等领域有着广泛的应用。
相比之下,烧结碳化硅则是通过高温烧结制备的一种陶瓷材料。
烧结碳化硅的制备过程包括粉末混合、压制成型和高温烧结三个步骤。
首先,将碳化硅粉末与适当的添加剂混合,以提高材料的烧结性能。
然后,将混合粉末压制成型,形成所需的形状。
最后,在高温条件下进行烧结,使粉末颗粒结合成致密的陶瓷材料。
烧结碳化硅具有高硬度、高强度和优异的耐热性能,常用于高温炉具、陶瓷刀具和磨料等领域。
CVD碳化硅和烧结碳化硅是两种常见的制备碳化硅材料的方法。
它们各自具有独特的优势和适用范围,广泛应用于工业领域。
无论是
CVD碳化硅还是烧结碳化硅,它们都以其优异的性能在高温、高压和恶劣环境下发挥着重要作用。
通过不同的制备方法,碳化硅材料在现代科技领域中继续展现出巨大的潜力。
烧结碳化硅 标准
烧结碳化硅标准烧结碳化硅是一种广泛应用于高温、耐腐蚀等领域的复合材料,具有高强度、高硬度、高耐磨性和良好的热稳定性等特点。
为了保证烧结碳化硅产品质量的稳定性和可靠性,制定了一系列的标准,下面将对烧结碳化硅的标准进行简要介绍。
1. GB/T 24817-2018《烧结碳化硅陶瓷中的杂质元素的分析方法》此标准适用于烧结碳化硅陶瓷中杂质元素分析的方法。
该标准规定了用高频感应耦合等离子体发射光谱仪测定碳化硅中25种微量元素的分析方法,包括3种主要元素碱金属钠、钾、钙和22种微量元素(如锂、铜、锰、钴、镍等)。
该标准的实施有利于保证碳化硅陶瓷产品的质量稳定和可靠性。
2. YY/T 1125-2019《纯碳化硅烧结体评定标准》此标准适用于纯碳化硅烧结体的评定。
该标准规定了纯碳化硅烧结体的外观、尺寸、形状、表面状况、显微结构、力学性能、化学性能和热物理性能等指标,以及评定方法。
此标准的实施有助于评定纯碳化硅烧结体在应用过程中的表现,并提供指导意见,以便选择最适合应用的烧结体产品。
此标准适用于烧结碳化硅高温灶下陶瓷炉具的设计、制造和质量评定。
该标准规定了烧结碳化硅高温灶下陶瓷炉具的材料、结构、热工性能、机械性能、耐火性能等指标要求,以及试验方式和评定方法。
此标准的实施有助于提高烧结碳化硅高温灶下陶瓷炉具的设计和制造质量,确保产品能够安全、稳定地运行。
此标准适用于碳化硅砂的规格、技术要求、检验方法、标志、包装、运输和贮存等。
该标准规定了砂粒度、化学成分、物理性能等要求,以及相应的检验方法。
此标准的实施有助于规范碳化硅砂的质量,保证了产品的稳定性和可靠性。
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20%+5%
A
C
C
C
C
C
C
C
氯酸纳NaCIO
10%
A
B
C
A
A
A
C
A
氢氧化纳NaOH
50%
A
C
A
B
A
B
A
A
氢氧化钾KOH
A
C
A
B
A
B
A
A
醋酸CH3COOH
80%
A
A
C
A
A
C
C
C
碳酸钠+硫酸Na2CO3+H2SO4925℃
A
A
C
A
A
C
C
B
锌Zn500℃
A
A
A
A
A
A
铝Al700℃
A
A
A
A
A
A
C级(不耐腐蚀):腐蚀率≥1.0mm/年或者主要成分腐蚀。
碳化硅性能指标
指标名称
常压烧结碳化硅
反应烧结碳化硅
纯度(%)碳化硅量
>97
>90
密度(g/cm )
3.06-3.15
>3.05
颗粒度(um)
0.5-0.7
8-20
硬度(HRA)
≥90
≥90
抗弯强度(MPa)
400-580
350-450
抗压强度(MPa)
铜Cu1400℃
A
C
C
C
C
C
二氧化硅SIO2溶液
B
C
C
C
C
C
评定方法:试件事先抛光,在实验液(70℃)中浸泡100小时,测定重量和观察微观组织,按重量减少算出腐蚀程度,观察微观组织有无腐蚀来综合判断。
A级(耐腐蚀):腐蚀率≤0.125mm/年观察切片成分有少量腐蚀。
B级(稍耐腐蚀):腐蚀率=0.125~1.0mm/年或者腐蚀率≤0.125mm/年观察有大量腐蚀。
常压烧结碳化硅对部分化学试剂和熔融金属的耐腐蚀性
介质
含量
腐蚀性
常压SIC
反应SIC
WC
Al2O3
ZrO2
Si3N4
不锈钢
钢
硝酸HNO3
50%
A
A
C
A
A
C
C
C
盐酸HCI
35%
A
A
C
A
A
C
C
A
硫酸H2SO4
98%
A
A
C
A
A
C
C
A
氢氟酸HF
40%
A
C
C
C
C
C
C
C
磷酸H3PO4215℃
85%
C
C
C
C
C
C
C
C
3900
>
断裂强度(MPa)
3.05-4.6
4.3
弹性模量(GPa)
380-410
420
热传导系数
102.6
35-110
热膨胀系数(1/℃)
4.02×10
4.3×10
泊松比
0.14
0.15