Четыре метода спекания для карбида кремния (SIC) спекания

2025-04-11 13:58:50

I. Безвылебное спекание

Безумное спекание считается многообещающим методом для спекания SIC. Основываясь на различных механизмах спекания, он может быть дополнительно разделен на твердофазное спекание и спекание жидкости. S. Proehazka достигла спекающего тела с плотностью, превышающей 98% путем безжалостного спекания при 2020 ° C с использованием ультрафийнового β-SIC порошка (содержание кислорода <2%) с добавлением бора (B) и углерода (C). A. Mulla et al. Использовал al₂o₃ и y₂o₃ в качестве добавок для спекания 0,5 мкМ β-SIC (с поверхностной поверхностью следов) при 1850–1950 ° C, получая SIC-керамику с относительной плотностью> 95% от теоретической стоимости и тонких зерен, набирающих в среднем 1,5 мкм.

II Горячее прессование

Надо отметил, что чистый SIC требует чрезвычайно высоких температур для уплотнения без спекания СПИДа, что приводит к обширным исследованиям горячих прессований спекания с добавками. Alliegro et al. Исследовали эффекты металлов, таких как B, Al, Ni, Fe и Cr, на уплотнение SIC, определение Al и Fe в качестве наиболее эффективных промоутеров. Ф.Ф. Ланге изучил влияние различных добавлений al₂o₃, заключив, что уплотнение в горячем прессовании происходит с помощью механизма искажения растворения. Тем не менее, этот метод ограничен компонентами простых форм, низкой доходом от производства и проблемами в промышленной масштабируемости.

Iii. Горячий изостатический нажатие (бедра) спекание

Чтобы учесть ограничения традиционного спекания, Дуна использовала спекание бедра с добавками B и C, достигнув> 98% плотной керамики SIC с температурой в комнате температурная прочность на ~ 600 МПа при 1900 ° C. В то время как HIP обеспечивает сложные высокопроизводительные продукты SIC, потребность в инкапсуляции зеленого тела препятствует его промышленному внедрению.

IV Реакция спекания

SIC, перевязанный реакцией, также называемый SIC, включающий инфильтрирование пористого α-SIC/Графитового зеленого тела с расплавленным или газообразным кремнием (Si) при ~ 1650 ° C. SI реагирует с графитом с образованием β-SIC, связывая исходные частицы α-SIC. Полное уплотнение с почти нулевой размерной усадкой достижимо, если проникновение SI завершена. По сравнению с другими методами, спекание реакции обеспечивает минимальные изменения размерных, но страдает от снижения высокотемпературной производительности из-за остаточного свободного Si в спеченном теле.