特種陶瓷課件54碳化物陶瓷20091113(編輯修改稿)
2025-03-20 14:20 本頁面
【文章內容簡介】 燒結，可獲得接近理論密度的SiC制品。原料的細度、 α相含量、碳含量、壓力、溫度、添加劑的種類及含量等對燒結有很大影響。n 目前廣泛采用的添加劑有： Al2O3， AlN， BN， B4C，B， B+C等。n 以碳和硼作為添加劑在 SiC制品燒結致密化過程中有顯著的作用，硼可改善 SiC晶粒的邊緣性質，而碳則抑制了晶粒的過分生長，同時添加 3wt.%碳和 .%硼時，燒結體的致密度可達理論值的 99％，無開口氣孔，晶粒尺寸適中。 （ 2）常壓燒結（ pressureless sintering）v 實際情況表明，若采用高純超細粉料，選擇合理的工藝、相組成以及適當?shù)奶砑觿軌蛲ㄟ^常壓燒結途徑得到高密度的 SiC制品。v 例如 ，采用亞微米級 ?SiC粉末，其中氧含量＜% ，并加入 %的硼和 %的碳，于 1950 ~ 2100℃ 的溫度在惰性氣氛或真空中，用常壓燒成，也能獲得致密度達 99%的 SiC制品。（ 3） 反應燒結（ reaction sintering）v 反應燒結 SiC又稱自結合 SiC， 是由 αSiC粉和石墨粉按一定比例混合壓成坯體后，加熱到1650℃ 左右，同時熔滲 Si或通過氣相 Si滲入坯體，使之與石墨起反應生成 βSiC， 把原先存在的 αSiC顆粒結合起來。（ 4）浸漬法n 此方法是用聚碳硅烷作為結合劑，加到 SiC粉料中燒結成多孔 SiC制品，然后再置于聚碳硅烷中浸漬，在 1000℃ 再燒結，使密度增大，如此反復進行多次，體積密度能達到理論密度的80%~95%。 n 浸漬法最大特點是能在較低溫度下獲得高純、高強材料。而且能夠制造各種形狀復雜的坯體。(5)重結晶法n 此法也叫后燒結法，它是將一種較粗顆粒和一種較細顆粒的 SiC粉末混合成形，在高溫 (＞ 2300℃ )以及保護氣氛下進行再結晶過程而形成一種高溫結構陶瓷材料。表面擴散和蒸發(fā)－凝聚反應是物質在高溫下遷移的主要機理，小尺寸粒子的蒸發(fā)和再次擇優(yōu)沉積在較大 SiC粒子的近頸部表面處，最終得到與成形密度相同的燒結體。n 采用重結晶工藝的一個重要前提是起始粉末坯體須有較高的致密度。在燒結后材料的密度并不增加，最初素坯顯微結構決定了最終產(chǎn)品的性能。n 重結晶 SiC是各種高溫窯爐的重要結構材料，如作為建筑衛(wèi)生瓷、日用陶 瓷、電瓷燒成的輥棒、棚板、支柱、橫梁等。工 業(yè)領域使用 環(huán) 境 用 途 主要 優(yōu) 點石油工 業(yè) 高溫、高液壓 、研磨噴 嘴、 軸 承、密封、 閥 片耐磨化學工 業(yè) 強 酸、 強 堿 密封、 軸 承、 泵 零件、 熱 交 換 器耐磨、耐 蝕、氣密性高溫氧化 氣化管道、 熱電 偶套管耐 高溫腐 蝕能源工 業(yè) 發(fā)動 機燃 燒 燃 燒 器部件、 渦輪增 壓轉 子、燃氣 輪機葉片、 噴 嘴低 摩擦、高強 度、低 慣性、抗 熱 震工業(yè)領域 使用環(huán)境 用 途 主要優(yōu)點機械、 礦業(yè) 研磨 噴
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