Jak rozwiązać problem spiekania pęknięć w ceramice węglika krzemu? - Vetek Semiconductor

W dziedzinie nowoczesnej produkcji przemysłowej wysokowydajne materiały ceramiczne stopniowo stały się preferowanymi materiałami do kluczowych zastosowań przemysłowych ze względu na ich doskonałą odporność na zużycie, oporność o wysokiej temperaturze i stabilność chemiczną. Ceramika z węglika krzemowego (SIC) stała się idealnym wyborem dla wielu dziedzin przemysłowych ze względu na ich unikalne właściwości fizyczne i chemiczne, takie jak wysoka wytrzymałość, wysoka twardość i dobra przewodnictwo cieplne. Jednak w procesie przygotowywania ceramiki węglików krzemionowych problem spiekania pęknięć zawsze był wąskim gardłem ograniczającym jego poprawę wydajności. W tym artykule głęboko zbada problemy z wydajnością spiekania pęknięć w ceramice węglika krzemowego o wysokiej wydajności i wysokiej czystości i proponowaniu rozwiązań.

Ⅰ. Tło zastosowania ceramiki węglika o wysokiej wydajności krzemowej

Ceramika z węglików krzemowych ma szerokie perspektywy zastosowań w branży lotniczej, przemysłu motoryzacyjnego, sprzętu energetycznego i innych dziedzin. W polu lotniczym ceramika z węglików krzemu jest stosowana do produkcji ostrzy turbin i komory spalania, aby wytrzymać ekstremalne wysokie temperatury i środowiska utleniające. W branży motoryzacyjnej ceramika z węglików krzemowych może być stosowana do produkcji wirników turbosprężarkowych w celu osiągnięcia wyższych prędkości i trwałości. W sprzęcie energetycznym ceramika węglików krzemu jest szeroko stosowana w kluczowych elementach reaktorów jądrowych i elektrowni paliwowych w celu poprawy wydajności roboczej i bezpieczeństwa sprzętu.

Ⅱ. Przyczyny pęknięć spiekalnych w ceramice z węglika krzemu

Ceramika z węglików krzemowych jest podatna na pęknięcia podczas procesu spiekania. Główne powody obejmują następujące aspekty:

Właściwości proszku: Rozmiar cząstek, powierzchnia właściwa i czystość proszku z węglika krzemu wpływają bezpośrednio na proces spiekania. Krzemowy proszek z węglika z wysokiej ostrości i cienki cząstek częściej wytworzy jednolitą mikrostrukturę podczas procesu spiekania, zmniejszając występowanie pęknięć.

Ciśnienie formowania: Ciśnienie formowania ma znaczący wpływ na gęstość i jednorodność półwyrobu z węglika krzemu. Zbyt duży lub zbyt niski docisk formowania może powodować koncentrację naprężeń wewnątrz półfabrykatu, zwiększając ryzyko pęknięć.

Temperatura i czas spiekania: Temperatura spiekania ceramiki z węglika krzemu wynosi zwykle od 2000°C do 2400°C, a czas izolacji jest również długi. Nieuzasadniona kontrola temperatury i czasu spiekania doprowadzi do nieprawidłowego wzrostu ziaren i nierównomiernych naprężeń, powodując w ten sposób pęknięcia.

Szybkość ogrzewania i szybkość chłodzenia: Szybkie ogrzewanie i chłodzenie spowoduje naprężenie termiczne wewnątrz ślepej ślepej, co prowadzi do powstawania pęknięć. Rozsądna kontrola szybkości ogrzewania i chłodzenia jest kluczem do zapobiegania pęknięciom.

Ⅲ. Metody poprawy właściwości pęknięć spiekalnych ceramiki z węglika krzemu

Aby rozwiązać problem spiekania pęknięć w ceramice węgla krzemu, można przyjąć następujące metody:

Wstępna obróbka proszku: Zoptymalizuj rozkład wielkości cząstek i powierzchnię właściwą proszku krzemowego z węglików krzemowych poprzez procesy takie jak suszenie natryskowe i mielenie kulki, aby poprawić aktywność spiekania proszku.

Optymalizacja procesu tworzenia: Użyj zaawansowanych technologii formowania, takich jak naciskanie izostatyczne i formowanie poślizgu, aby poprawić jednolitość i gęstość pustki i zmniejszyć stężenie naprężeń wewnętrznych.

Sterowanie procesem spiekania: Zoptymalizuj krzywą spiekania, wybierz odpowiednią temperaturę spiekania i czas utrzymywania oraz kontroluj wzrost ziaren i rozkład naprężeń. Jednocześnie należy zastosować procesy takie jak spiekanie segmentowe i prasowanie izostatyczne na gorąco (HIP), aby jeszcze bardziej ograniczyć występowanie pęknięć.

Dodawanie dodatków: Dodanie odpowiednich ilości pierwiastków ziem rzadkich lub dodatków tlenkowych, takich jak tlenek itru, tlenek glinu itp., może sprzyjać zagęszczaniu spiekania i poprawiać odporność materiału na pękanie.

Ⅳ.O To półprzewodnikCeramika z węglika krzemu

To półprzewodnikjest wiodącym producentem i dostawcą produktów ceramicznych z węglika krzemu w Chinach. Dzięki naszemu szerokiemu asortymentowi kombinacji materiałów z węglika krzemu klasy półprzewodnikowej, możliwościom produkcji komponentów i usługom inżynierii zastosowań, możemy pomóc Ci pokonać znaczące wyzwania. Nasz główny krzemowe produkty ceramiki z węglikami krzemowymi obejmująRura procesowa SiC, Łódź waflowa z węglikiem silikonowym do pieca poziomego, Paddle z węglika krzemowego, SIC powlekana krzemowa łódź z węglikówIWysoki czysty krzemowy nośnik wafla. Ultraczysta ceramika z węglika krzemu firmy VeTek Semiconductor jest często stosowana w całym cyklu produkcji i przetwarzania półprzewodników. VeTek Semiconductor to Twój innowacyjny partner w dziedzinie przetwarzania półprzewodników.