Bột silicon tinh khiết cao để chuẩn bị gốm silicon nitride

Gốm silicon nitride có tính chất tuyệt vời như độ cứng cao, cường độ cơ học cao, điện trở nhiệt độ cao, độ ổn định nhiệt tốt, hằng số điện môi thấp và mất điện môi, kháng mòn, kháng ăn mòn, v.v., và là vật liệu gốm có tính chất toàn diện tuyệt vời.

Bột silicon có độ tinh khiết cao là một trong những nguyên liệu thô chính để điều chế gốm silicon nitride, và độ tinh khiết và kích thước hạt của nó có tác động chính đến hiệu suất của gốm silicon nitride. Khói silica tinh khiết cao có thể làm giảm tác dụng phụ của tạp chất đối với các đặc tính gốm, trong khi phân bố kích thước hạt phù hợp có thể giúp cải thiện khả năng phản ứng và mật độ của gốm.

0040-77771 DPS ESC

Quá trình chuẩn bị

Bột silicon nitriding: Trong môi trường nitơ, bột silicon có độ tinh khiết cao được đặt vào lò phản ứng nhiệt độ cao và bột silicon phản ứng với nitơ để tạo ra nitride silicon và phương trình phản ứng hóa học là 3SI + 2 n {{4}. Nói chung, hàm lượng của Fe, O, CA và các tạp chất khác trong bột silicon dưới 2%và nhiệt độ sưởi ấm là khoảng 1400 độ. Nội dung A-SI3N4 cao ở mức 1200 - 1300, nhưng sản phẩm là thô, và thường cần phải bị nghiền nát và xử lý hậu kỳ khác để tạo ra bột siêu nitride silicon chất lượng cao. Để tránh bị ô nhiễm bởi tạp chất, các bộ phận gốm silicon nitride có thể được sử dụng thay vì các bộ phận cơ học kim loại trong các bộ phận tiếp xúc với bột nitride silicon trong thiết bị nghiền và mài.

Định đúc: Có nhiều cách phổ biến để đúc gốm silicon nitride, chẳng hạn như đúc đúc. Đầu tiên, nhà máy bóng phân tán được thêm vào bột gốm để làm cho dung môi làm ướt bột và tránh tích tụ hạt; Sau đó, chất kết dính và chất dẻo được thêm vào để có được một bùn ổn định và đồng đều thông qua phay bóng thứ cấp; Sau đó, bùn được đặt chân không để có được một bùn với độ nhớt phù hợp; Sau khi lọc và lão hóa tĩnh, bùn ổn định hơn; Cuối cùng, nó được đúc vào một bộ phim phẳng phẳng với một khu vực nhất định thông qua một máy đúc, và một chiếc trống màu xanh lá cây dày được lấy sau khi sấy khô.

Thiêu kết: gốm silicon nitride thường được thiêu kết trong pha lỏng để chuẩn bị gốm sứ dày đặc. Các phương pháp thiêu kết phổ biến bao gồm thiêu kết khí nén (GPS), v.v. Thiêu kết khí nén là để thiêu kết các khoảng trống nitride silicon trong khí nitơ tại 5 - 12 mPa ở mức 1800 - 2100. Áp dụng áp suất nitơ cao có thể ức chế sự phân hủy của nitride silicon ở nhiệt độ cao, làm tăng nhiệt độ thiêu kết, thúc đẩy sự tăng mật độ của vật liệu và giúp chọn tác nhân thiêu kết có thể tạo thành một pha giữa các hạt chịu lửa cao để cải thiện hiệu suất nhiệt độ cao của vật liệu.

Đặc điểm hiệu suất của gốm silicon cacbua

Gốm silicon cacbua có đặc điểm của độ cứng cao, khả năng chống mài mòn cao, độ dẫn nhiệt cao, khả năng chống nhiệt độ cao, khả năng chống oxy hóa và độ ổn định hóa học tốt, và được sử dụng rộng rãi trong vật liệu cấu trúc nhiệt độ cao, vật liệu chống mài mòn, trao đổi nhiệt và các trường khác.

Vai trò của khói silica tinh khiết cao

Sau khi trộn bột silicon có độ tinh khiết cao với bột carbon làm nguyên liệu thô, bột silicon cung cấp các yếu tố silicon trong phản ứng và phản ứng với carbon để tạo thành cacbua silicon, có kích thước hạt và hạt ảnh hưởng đến thành phần pha, cấu trúc vi mô và tính chất của gốm silicon.

Quá trình chuẩn bị

Trộn nguyên liệu thô: Trộn hoàn toàn bột silicon tinh khiết cao và bột mực hoàn toàn theo một tỷ lệ nhất định. Để đảm bảo tính đồng nhất của trộn, phay bóng và các phương pháp khác có thể được sử dụng để trộn, do đó bột silicon và bột carbon có thể tiếp xúc chặt chẽ, tạo ra điều kiện tốt cho phản ứng tiếp theo.

Tổng hợp phản ứng: Các nguyên liệu thô hỗn hợp được đặt vào một lò nhiệt độ cao để phản ứng và nhiệt độ phản ứng thường là 1600 - 2000 độ. Ở nhiệt độ cao, khói silicon phản ứng hóa học với mực để tạo thành cacbua silic. Trong quá trình này, các thông số xử lý như nhiệt độ và thời gian giữ cần được kiểm soát chính xác để đảm bảo rằng phản ứng được thực hiện hoàn toàn và thành phần pha cacbua silicon lý tưởng và cấu trúc vi mô.

Hình thành và thiêu kết: Sau khi phản ứng của các sản phẩm cacbua silicon bị nghiền nát, chúng có thể được tạo thành hình dạng mong muốn bằng cách đúc máy ép khô, đúc máy ép đẳng hướng và các phương pháp khác. Sau đó, thiêu kết nhiệt độ cao, chẳng hạn như thiêu kết không áp lực, thiêu kết ép nóng, v.v ... Quá trình thiêu kết có thể cải thiện hơn nữa mật độ và hiệu suất của gốm silicon cacbua để đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng thực tế.