耐高溫碳化硅陶瓷工藝

來源: 發(fā)布時間:2021-10-15

先進陶瓷成型方法種類繁多,除了傳統(tǒng)的干壓成型、注漿成型之外,根據(jù)陶瓷粉體的特性和產(chǎn)品的制備要求,發(fā)展出多種成型方法。總的來說可以歸納為4類:干法壓制成型、塑性成型、漿料成型和固體無模成型,其中每一類成形又可細分為不同成形方法。干法壓制成型:干壓成型、冷等靜壓成型;塑性成型:擠壓成型、注射成型、熱蠟鑄成型、扎膜成型;漿料成型:注漿成型、流延成型、凝膠注模成型和原位凝固成型;固體無模成型:熔融沉積成型、三維打印成型、分層實體成型、立體光刻成型和激光選取燒結(jié)成型。為進一步提高碳化硅陶瓷的力學(xué)性能,研究人員進行了碳化硅陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定,耐高溫性能好,并且可重復(fù)使用,可用于高腐蝕的化工廠、磨料等場合。目前大顆粒的碳化硅已經(jīng)可以大量供應(yīng),以下是碳化硅陶瓷的6個主要應(yīng)用領(lǐng)域及用途!化工、冶金,碳化硅材料對鐵水、熔渣和堿金屬的侵蝕有高的抗力,和高導(dǎo)熱和耐磨損的特性,70年代至90年代初期。全世界已有65%以上的大型高爐采用了氮化硅結(jié)臺碳化硅材料作為爐身材料,使高爐壽命延長了2096—40%。在冶煉金屬鋁、銅和鋅時,也大量的采用了各種碳化硅材料作為爐襯或坩堝。在化工、冶金工業(yè)中,為了充分利用各種熱爐廢氣中的熱量,經(jīng)常使用陶瓷熱交換器預(yù)熱各種氣體或液體。低熱膨脹系數(shù)碳化硅陶瓷結(jié)構(gòu)碳化硅陶瓷在石油、化工、微電子、汽車等領(lǐng)域具有較為普遍的應(yīng)用。

碳化硅噴嘴的安裝要點及注意事項:1、碳化硅噴嘴的表面一定要保持清潔,否則會降低緊固效果,安裝人員一定要做好檢查,務(wù)必要確保所有覆蓋在結(jié)合區(qū)的灰塵(如:來自運輸過程所用的包裝材料)吹洗干凈。在安裝時應(yīng)在系統(tǒng)試壓、沖洗合格后進行。2、要保持碳化硅噴嘴的干燥,結(jié)合部分足夠承受碳化硅噴嘴正常運行時產(chǎn)生的壓力。碳化硅噴頭安裝時宜采用專門使用的彎頭、三通。3、碳化硅噴嘴在安裝時,不得對噴頭進行拆裝、改動,并嚴禁給噴頭附加任何裝飾性涂層。對每個粘結(jié)系統(tǒng)都應(yīng)確保他們的整個表面都參與粘合。

反應(yīng)碳化硅陶瓷,反應(yīng)燒結(jié)碳化硅又稱為自結(jié)合SIC。將碳化硅粉和石墨粉按一定的比例混合壓成坯體塊,加熱到1650度左右,通過氣相與C反應(yīng)生成。熱壓碳化硅陶瓷,雖然在2000度以上的溫度和350MPa以上的壓力可以使純SIC熱壓致密,但是通常還是采用加入添加劑的方法。熱壓添加劑有兩類:一類與碳化硅中的雜質(zhì)形成液相,通過液相促進燒結(jié);一類是與SiC形成固溶體降低晶界能促進燒結(jié)。常壓碳化硅陶瓷,常壓燒結(jié)碳化硅也命名為無壓燒結(jié)碳化硅,在燒結(jié)到2100度以上的溫度下,生成高純度、高致密的碳化硅陶瓷。要保持碳化硅噴嘴的干燥,結(jié)合部分足夠承受碳化硅噴嘴正常運行時產(chǎn)生的壓力。

技術(shù)及新產(chǎn)品工程轉(zhuǎn)化極度匱乏:世界上開發(fā)了200多種陶瓷材料及2000多種應(yīng)用產(chǎn)品。雖然我國同樣能制備出性能良好的陶瓷材料,但絕大部分仍停留在實驗室樣品上,有的產(chǎn)品由于成本高及可靠性等問題,市場還不能接受,所以產(chǎn)品的銷售額與發(fā)達國家相比相差甚遠。制造裝備加工技術(shù)落后:雖然我國引進了國外先進的工藝裝備,像氣壓燒結(jié)爐、熱等靜壓、注射成型機、流延機等來提高我國的技術(shù)裝備水平,但因投資大,在經(jīng)濟上給企業(yè)造成了很大壓力,從而限制了先進陶瓷的發(fā)展。在碳化硅陶瓷的燒結(jié)方式上,大致可以分為四種。河北碳化硅陶瓷

碳化硅噴嘴的表面一定要保持清潔,否則會降低緊固效果。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

近年來,為進一步提高SiC陶瓷的力學(xué)性能,研究人員進行了SiC陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體。更進一步,通過該工藝,在2000℃和138MPa壓力下,成功實現(xiàn)無添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。研究表明:當SiC粉末的粒徑小于0.6μm時,即使不引入任何添加劑,通過熱等靜壓燒結(jié),在1950℃即可使其致密化。如選用比表面積為24m2/g的SiC超細粉,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1850℃便可獲得高致密度的無添加劑SiC陶瓷。耐高溫碳化硅陶瓷工藝

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