ரியாக்ஷன்-சின்டெர்டு SiC செராமிக்ஸ் மற்றும் அவற்றின் பண்புகள் பற்றிய ஆய்வு

சிலிக்கான் கார்பைடு ஏன் முக்கியமானது?

சிலிக்கான் கார்பைடு (SiC) என்பது சிலிக்கான் மற்றும் கார்பன் அணுக்களுக்கு இடையே உள்ள கோவலன்ட் பிணைப்புகளால் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு கலவை ஆகும், இது சிறந்த உடைகள் எதிர்ப்பு, வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் உயர் வெப்ப கடத்துத்திறன் ஆகியவற்றிற்கு பெயர் பெற்றது. இது விண்வெளி, இயந்திர உற்பத்தி, பெட்ரோ கெமிக்கல்ஸ், உலோக உருகுதல் மற்றும் மின்னணுவியல் துறையில், குறிப்பாக உடைகள்-எதிர்ப்பு பாகங்கள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை கட்டமைப்பு கூறுகளை தயாரிப்பதற்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.எதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்தொழில்துறை அளவிலான உற்பத்தியை அடைய முதல் கட்டமைப்பு மட்பாண்டங்களில் ஒன்றாகும். பாரம்பரியமானதுஎதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் மற்றும் அதிக வெப்பநிலை சிலிக்கான் ஊடுருவல் எதிர்வினை சின்டரிங் மூலம் ஒரு சிறிய அளவு கார்பன் பவுடர் ஆகியவற்றிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது, இதற்கு நீண்ட சின்டரிங் நேரம், அதிக வெப்பநிலை, அதிக ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் அதிக செலவுகள் தேவைப்படுகின்றன. வினைத்திறன் வடிகட்டப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ந்து வரும் பயன்பாட்டுடன், சிக்கலான வடிவத்திற்கான தொழில்துறை தேவையை பூர்த்தி செய்ய பாரம்பரிய முறைகள் போதுமானதாக இல்லை.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.

சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் என்னஎதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு?

சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள் அதிக அடர்த்தி, அதிக வளைவு-வலிமை உற்பத்திக்கு வழிவகுத்தனசிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்நானோ அளவிலான சிலிக்கான் கார்பைடு தூளைப் பயன்படுத்தி, பொருளின் இயந்திர பண்புகளை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது. இருப்பினும், நானோ அளவிலான சிலிக்கான் கார்பைடு தூளின் அதிக விலை, ஒரு டன் ஒன்றுக்கு பல்லாயிரக்கணக்கான டாலர்களுக்கு மேல் விலை, பெரிய அளவிலான பயன்பாட்டைத் தடுக்கிறது. இந்த வேலையில், கார்பன் மூலமாக பரவலாகக் கிடைக்கும் மரக் கரியையும், மொத்தமாக மைக்ரான் அளவிலான சிலிக்கான் கார்பைடையும் பயன்படுத்தினோம், ஸ்லிப் காஸ்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினோம்.எதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு பீங்கான்பச்சை உடல்கள். இந்த அணுகுமுறை சிலிக்கான் கார்பைடு தூள் முன்-சிந்தசைசிங் தேவையை நீக்குகிறது, உற்பத்தி செலவுகளை குறைக்கிறது, மேலும் பெரிய, சிக்கலான வடிவ மெல்லிய சுவர் தயாரிப்புகளை உருவாக்குவதை செயல்படுத்துகிறது, இது செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துவதற்கான குறிப்பை வழங்குகிறது.எதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.

என்ன மூலப்பொருட்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன?

சோதனையில் பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருட்கள் பின்வருமாறு:

3.6 μm இன் சராசரி துகள் அளவு (d50) மற்றும் தூய்மை (w(SiC)) ≥ 98% கொண்ட சிலிக்கான் கார்பைடு

0.5 μm இன் சராசரி துகள் அளவு (d50) மற்றும் தூய்மை (w©) ≥ 99% கொண்ட கார்பன் கருப்பு

சராசரி துகள் அளவு (d50) 10 μm மற்றும் தூய்மை (w©) ≥ 99% கொண்ட கிராஃபைட்

சிதறல்கள்: பாலிவினைல்பைரோலிடோன் (PVP) K30 (K மதிப்பு 27-33) மற்றும் K90 (K மதிப்பு 88-96)

நீர் குறைப்பான்: பாலிகார்பாக்சிலேட் CE-64

வெளியீட்டு முகவர்: AO

டீயோனைஸ்டு நீர்

சோதனை எவ்வாறு நடத்தப்பட்டது?

சோதனை பின்வருமாறு நடத்தப்பட்டது:

அட்டவணை 1 இன் படி மூலப்பொருட்களை மின்சார கலவையைப் பயன்படுத்தி 4 மணிநேரத்திற்கு ஒரே மாதிரியான கலவையான குழம்புகளைப் பெறுதல்.

குழம்பு பாகுத்தன்மை ≤ 1000 mPa·s வைத்து, ஸ்லிப் காஸ்டிங்கிற்காக தயாரிக்கப்பட்ட ஜிப்சம் அச்சுகளில் கலப்பு குழம்பு ஊற்றப்பட்டு, ஜிப்சம் அச்சுகள் மூலம் 2-3 நிமிடங்களுக்கு நீரிழப்பு செய்து பச்சை உடல்களை உருவாக்க அனுமதிக்கப்படுகிறது.

பச்சை நிற உடல்கள் 48 மணி நேரம் குளிர்ந்த இடத்தில் வைக்கப்பட்டு, பின்னர் அச்சுகளிலிருந்து அகற்றப்பட்டு, 4-6 மணி நேரம் 80 ° C வெப்பநிலையில் ஒரு வெற்றிட உலர்த்தும் அடுப்பில் உலர்த்தப்பட்டது.

ப்ரீஃபார்ம்களைப் பெற 2 மணிநேரத்திற்கு 800 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் ஒரு மஃபிள் ஃபர்னஸில் பச்சை நிற உடல்களை நீக்குதல் செய்யப்பட்டது.

1:100:2000 என்ற நிறை விகிதத்தில் கார்பன் பிளாக், சிலிக்கான் பவுடர் மற்றும் போரான் நைட்ரைடு கலந்த பொடியில் ப்ரீஃபார்ம்கள் உட்பொதிக்கப்பட்டு, 1720 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் உலையில் 2 மணி நேரம் சின்டெர் செய்யப்பட்டு முழு நுண்ணிய தூள் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களைப் பெறலாம். .

செயல்திறன் சோதனைக்கு என்ன முறைகள் பயன்படுத்தப்பட்டன?

செயல்திறன் சோதனை அடங்கும்:

அறை வெப்பநிலையில் ரோட்டரி விஸ்கோமீட்டரைப் பயன்படுத்தி பல்வேறு கலவை நேரங்களில் (1-5 மணிநேரம்) குழம்புகளின் பாகுத்தன்மையை அளவிடுதல்.

தேசிய தரநிலையான GB/T 25995-2010ஐப் பின்பற்றி முன்வடிவங்களின் தொகுதி அடர்த்தியை அளவிடுதல்.

3 மிமீ × 4 மிமீ × 36 மிமீ மாதிரி பரிமாணங்கள், 30 மிமீ இடைவெளி மற்றும் 0.5 மிமீ·நிம^-1 ஏற்றுதல் வேகத்துடன், ஜிபி/டி 6569-2006 இன் படி 1720 டிகிரி செல்சியஸில் சின்டர் செய்யப்பட்ட மாதிரிகளின் வளைக்கும் வலிமையை அளவிடுகிறது. .

XRD மற்றும் SEM ஐப் பயன்படுத்தி 1720°C இல் சின்டர் செய்யப்பட்ட மாதிரிகளின் கட்ட கலவை மற்றும் நுண் கட்டமைப்பை பகுப்பாய்வு செய்தல்.

கலப்பு நேரம் எப்படி குழம்பு பாகுத்தன்மை, முன்வடிவ தொகுதி அடர்த்தி மற்றும் வெளிப்படையான போரோசிட்டி ஆகியவற்றை பாதிக்கிறது?

படம் 1 மற்றும் 2 முறையே மாதிரி 2#க்கான கலவை நேரம் மற்றும் குழம்பு பாகுத்தன்மை ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவையும், கலக்கும் நேரம் மற்றும் தொகுதி அடர்த்தி மற்றும் வெளிப்படையான போரோசிட்டி ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவையும் காட்டுகிறது.

படம் 1, கலவை நேரம் அதிகரிக்கும் போது, ​​பாகுத்தன்மை குறைகிறது, 4 மணிநேரத்தில் குறைந்தபட்சம் 721 mPa·s ஐ அடைந்து பின்னர் நிலைப்படுத்துகிறது.

மாதிரி 2# அதிகபட்ச கன அளவு அடர்த்தி 1.47 g·cm^-3 மற்றும் குறைந்தபட்ச வெளிப்படையான போரோசிட்டி 32.4% என்று படம் 2 காட்டுகிறது. குறைந்த பாகுத்தன்மை சிறந்த சிதறலை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் ஒரே மாதிரியான குழம்புக்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் மேம்படுத்தப்படுகிறதுசிலிக்கான் கார்பைடு பீங்கான்செயல்திறன். போதுமான கலவை நேரம் சிலிக்கான் கார்பைடு நுண்ணிய தூள் சீரற்ற கலவைக்கு வழிவகுக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதிகப்படியான கலவை நேரம் அதிக தண்ணீரை ஆவியாகி, அமைப்பை சீர்குலைக்கிறது. முழு நுண்ணிய தூள் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களை தயாரிப்பதற்கான உகந்த கலவை நேரம் 4 மணிநேரம் ஆகும்.

அட்டவணை 2 கிராஃபைட் சேர்க்கப்படாத மாதிரி 2# மற்றும் கிராஃபைட் சேர்க்கப்படாத மாதிரி 6# உடன் குழம்பு பாகுத்தன்மை, முன் வடிவ தொகுதி அடர்த்தி மற்றும் வெளிப்படையான போரோசிட்டி ஆகியவற்றை பட்டியலிடுகிறது. கிராஃபைட்டைச் சேர்ப்பது குழம்பு பாகுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது, கிராஃபைட்டின் லூப்ரிகேட்டிங் விளைவால் வெளிப்படையான போரோசிட்டியைக் குறைக்கிறது, இதன் விளைவாக கிராஃபைட்டின் லூப்ரிகேட்டிங் விளைவின் காரணமாக, சிறந்த சிதறல் மற்றும் முழு நுண்ணிய தூள் அடர்த்தி அதிகரிக்கிறது.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள். கிராஃபைட் இல்லாமல், குழம்பு அதிக பாகுத்தன்மை, மோசமான சிதறல் மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, கிராஃபைட் கூடுதலாக தேவைப்படுகிறது.

படம் 3, வெவ்வேறு கார்பன் கருப்பு உள்ளடக்கங்களைக் கொண்ட மாதிரிகளின் முன்வடிவ தொகுதி அடர்த்தி மற்றும் வெளிப்படையான போரோசிட்டியைக் காட்டுகிறது. மாதிரி 2# 1.47 g·cm^-3 இன் அதிக அளவு அடர்த்தி மற்றும் 32.4% குறைந்த வெளிப்படையான போரோசிட்டியைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், மிகக் குறைந்த போரோசிட்டி சிலிக்கான் ஊடுருவலைத் தடுக்கிறது.

படம் 4, மாதிரி 2# ப்ரீஃபார்ம்களின் XRD ஸ்பெக்ட்ரா மற்றும் 1720°C இல் சின்டர் செய்யப்பட்ட மாதிரிகளைக் காட்டுகிறது. முன்வடிவங்களில் கிராஃபைட் மற்றும் β-SiC உள்ளது, அதே சமயம் சின்டர் செய்யப்பட்ட மாதிரிகள் Si, β-SiC மற்றும் α-SiC ஐக் கொண்டிருக்கின்றன, இது சில β-SiC உயர் வெப்பநிலையில் α-SiC ஆக மாற்றப்படுவதைக் குறிக்கிறது. சின்டர் செய்யப்பட்ட மாதிரிகள் அதிக வெப்பநிலை சிலிக்கான் ஊடுருவலின் காரணமாக அதிகரித்த Si மற்றும் குறைந்த C உள்ளடக்கத்தைக் காட்டுகின்றன, அங்கு Si C உடன் வினைபுரிந்து SiC ஐ உருவாக்கி துளைகளை நிரப்புகிறது.

படம் 5 வெவ்வேறு மாதிரி முன்வடிவங்களின் எலும்பு முறிவு உருவ அமைப்பைக் காட்டுகிறது. படங்கள் சிறந்த சிலிக்கான் கார்பைடு, கிராஃபைட் மற்றும் துளைகளை வெளிப்படுத்துகின்றன. மாதிரிகள் 1#, 4#, மற்றும் 5# பெரிய ஃப்ளேக் கட்டங்கள் மற்றும் சீரற்ற கலவையின் காரணமாக அதிக சமமாக விநியோகிக்கப்பட்ட துளைகள், இதன் விளைவாக குறைந்த முன் வடிவ அடர்த்தி மற்றும் அதிக போரோசிட்டி உள்ளது. 5.94% (w) கார்பன் கருப்பு கொண்ட மாதிரி 2# உகந்த நுண் கட்டமைப்பைக் காட்டுகிறது.

படம் 6, 1720 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் வடிகட்டப்பட்ட பிறகு, மாதிரி 2# இன் எலும்பு முறிவு உருவ அமைப்பைக் காட்டுகிறது, இது இறுக்கமாகவும் ஒரே மாதிரியாகவும் விநியோகிக்கப்படும் சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்களை குறைந்தபட்ச போரோசிட்டியுடன் காட்டுகிறது. சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்களின் வளர்ச்சி உயர் வெப்பநிலை விளைவுகளால் ஏற்படுகிறது. சிறிய புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட SiC துகள்கள் அசல் SiC எலும்புக்கூடு துகள்களுக்கு இடையில் எதிர்வினை சின்டரிங் மூலம் காணப்படுகின்றன, சில எஞ்சிய Si அசல் துளைகளை நிரப்புகிறது, அழுத்த செறிவைக் குறைக்கிறது, ஆனால் அதன் குறைந்த உருகும் புள்ளியின் காரணமாக அதிக வெப்பநிலை செயல்திறனை பாதிக்கும். சின்டர் செய்யப்பட்ட தயாரிப்பு 3.02 g·cm^-3 அளவு அடர்த்தி மற்றும் 580 MPa வளைக்கும் வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, இது சாதாரண வலிமையை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாகும்.எதிர்வினை-சிந்தெரிக்கப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு.

முடிவுகள்

முழுமையாக நன்றாக தூள் தயார் செய்ய பயன்படுத்தப்படும் குழம்பு உகந்த கலவை நேரம்சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்4 மணி நேரம் ஆகும். கிராஃபைட்டைச் சேர்ப்பது குழம்பு பாகுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது, ப்ரீஃபார்ம் வால்யூம் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது, மேலும் வெளிப்படையான போரோசிட்டியைக் குறைக்கிறது, இது முழுமையாக நுண்ணிய தூள் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.

முழு நுண்ணிய தூள் சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்களை தயாரிப்பதற்கான உகந்த கார்பன் கருப்பு உள்ளடக்கம் 5.94% (w) ஆகும்.

சின்டர் செய்யப்பட்ட சிலிக்கான் கார்பைடு துகள்கள் இறுக்கமாகவும் ஒரே மாதிரியாகவும் குறைந்த போரோசிட்டியுடன் விநியோகிக்கப்படுகின்றன, இது வளர்ச்சிப் போக்கைக் காட்டுகிறது. சின்டர் செய்யப்பட்ட தயாரிப்பு அடர்த்தி 3.02 g·cm^-3, மற்றும் வளைக்கும் வலிமை 580 MPa ஆகும், இது முற்றிலும் நுண்ணிய தூள்களின் இயந்திர வலிமை மற்றும் அடர்த்தியை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.சிலிக்கான் கார்பைடு மட்பாண்டங்கள்.**

Semicorex இல் நாங்கள் நிபுணத்துவம் பெற்றுள்ளோம்SiC செராமிக்ஸ்மற்றும் செமிகண்டக்டர் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படும் மற்ற பீங்கான் பொருட்கள், உங்களுக்கு ஏதேனும் விசாரணைகள் இருந்தால் அல்லது கூடுதல் விவரங்கள் தேவைப்பட்டால், தயவுசெய்து எங்களைத் தொடர்புகொள்ள தயங்க வேண்டாம்.

தொடர்பு தொலைபேசி: +86-13567891907

மின்னஞ்சல்: sales@semicorex.com