సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ యొక్క నాలుగు సింటరింగ్ ప్రక్రియలు

సిలికాన్ కార్బైడ్ సిరామిక్స్ అధిక ఉష్ణోగ్రత బలం, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణ నిరోధకత, మంచి అరుగుదల నిరోధకత, మంచి ఉష్ణ స్థిరత్వం, తక్కువ ఉష్ణ వ్యాకోచ గుణకం, అధిక ఉష్ణ వాహకత, అధిక కాఠిన్యం, ఉష్ణఘాత నిరోధకత, రసాయన తుప్పు నిరోధకత మరియు ఇతర అద్భుతమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. ఇది ఆటోమొబైల్, యాంత్రీకరణ, పర్యావరణ పరిరక్షణ, ఏరోస్పేస్ టెక్నాలజీ, ఇన్ఫర్మేషన్ ఎలక్ట్రానిక్స్, శక్తి మరియు ఇతర రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది మరియు అనేక పారిశ్రామిక రంగాలలో అద్భుతమైన పనితీరుతో ప్రత్యామ్నాయం లేని నిర్మాణ సిరామిక్‌గా మారింది. ఇప్పుడు నేను మీకు చూపిస్తాను!

పీడన రహిత సింటరింగ్

SiC సింటరింగ్ కోసం పీడనరహిత సింటరింగ్ అత్యంత ఆశాజనకమైన పద్ధతిగా పరిగణించబడుతుంది. విభిన్న సింటరింగ్ యంత్రాంగాల ప్రకారం, పీడనరహిత సింటరింగ్‌ను ఘన-దశ సింటరింగ్ మరియు ద్రవ-దశ సింటరింగ్‌గా విభజించవచ్చు. అతి సూక్ష్మమైన β- SiC పొడికి తగినంత పరిమాణంలో B మరియు C (ఆక్సిజన్ పరిమాణం 2% కన్నా తక్కువ) ఒకే సమయంలో కలిపి, 2020 ℃ వద్ద 98% కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగిన SiC సింటరింగ్ చేయబడిన వస్తువుగా తయారుచేయబడింది. Al2O3 మరియు Y2O3లను సంకలితాలుగా ఉపయోగించి, 0.5 μm β- SiC (కణ ఉపరితలంపై స్వల్ప పరిమాణంలో SiO2 ఉంటుంది) ను 1850-1950 ℃ వద్ద సింటరింగ్ చేశారు. ఈ విధంగా పొందిన SiC సిరామిక్స్ యొక్క సాపేక్ష సాంద్రత, సిద్ధాంతపరమైన సాంద్రతలో 95% కంటే ఎక్కువగా ఉంది, మరియు కణ పరిమాణం చిన్నదిగా, సగటు పరిమాణం 1.5 మైక్రాన్‌లుగా ఉంది.

హాట్ ప్రెస్ సింటరింగ్

స్వచ్ఛమైన SiCని ఎటువంటి సింటరింగ్ సంకలితాలు లేకుండా చాలా అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద మాత్రమే కాంపాక్ట్‌గా సింటర్ చేయవచ్చు, కాబట్టి చాలా మంది SiC కోసం హాట్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్ ప్రక్రియను అమలు చేస్తారు. సింటరింగ్ సహాయకాలను జోడించి SiC యొక్క హాట్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్‌పై అనేక నివేదికలు ఉన్నాయి. అల్లీగ్రో మరియు ఇతరులు SiC సాంద్రీకరణపై బోరాన్, అల్యూమినియం, నికెల్, ఐరన్, క్రోమియం మరియు ఇతర లోహ సంకలితాల ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు. SiC హాట్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్‌ను ప్రోత్సహించడానికి అల్యూమినియం మరియు ఐరన్ అత్యంత ప్రభావవంతమైన సంకలితాలని ఫలితాలు చూపిస్తున్నాయి. ఎఫ్‌ఫ్లాంజ్, హాట్ ప్రెస్డ్ SiC యొక్క లక్షణాలపై వివిధ పరిమాణాలలో Al2O3ని జోడించడం వల్ల కలిగే ప్రభావాన్ని అధ్యయనం చేశారు. హాట్ ప్రెస్డ్ SiC యొక్క సాంద్రీకరణ అనేది విలీనం మరియు అవక్షేపణ యంత్రాంగానికి సంబంధించినదని భావిస్తున్నారు. అయితే, హాట్ ప్రెస్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ కేవలం సరళమైన ఆకారం గల SiC భాగాలను మాత్రమే ఉత్పత్తి చేయగలదు. ఒకేసారి చేసే హాట్ ప్రెస్ సింటరింగ్ ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉత్పత్తుల పరిమాణం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి అనుకూలమైనది కాదు.

హాట్ ఐసోస్టాటిక్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్

సాంప్రదాయ సింటరింగ్ ప్రక్రియ యొక్క లోపాలను అధిగమించడానికి, B-రకం మరియు C-రకాలను సంకలితాలుగా ఉపయోగించి, హాట్ ఐసోస్టాటిక్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్ సాంకేతికతను అవలంబించారు. 1900 °C వద్ద, 98 కంటే ఎక్కువ సాంద్రత కలిగిన సూక్ష్మ స్ఫటికాకార సిరామిక్స్ లభించాయి, మరియు గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద వాటి వంపు బలం 600 MPa వరకు చేరగలదు. హాట్ ఐసోస్టాటిక్ ప్రెస్సింగ్ సింటరింగ్ ద్వారా సంక్లిష్ట ఆకారాలు మరియు మంచి యాంత్రిక లక్షణాలతో కూడిన సాంద్ర దశ ఉత్పత్తులను తయారు చేయగలిగినప్పటికీ, సింటరింగ్‌ను తప్పనిసరిగా సీల్ చేయాలి, దీనివల్ల పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిని సాధించడం కష్టమవుతుంది.

రియాక్షన్ సింటరింగ్

రియాక్షన్ సింటరింగ్ సిలికాన్ కార్బైడ్, దీనిని సెల్ఫ్ బాండెడ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ అని కూడా అంటారు, ఇది ఒక ప్రక్రియ. దీనిలో రంధ్రాలు గల బిల్లెట్, వాయువు లేదా ద్రవ దశతో చర్య జరిపి బిల్లెట్ నాణ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది, రంధ్రాలను తగ్గిస్తుంది, మరియు తుది ఉత్పత్తులను నిర్దిష్ట బలం మరియు పరిమాణ ఖచ్చితత్వంతో సింటరింగ్ చేస్తుంది. ఇందులో α- SiC పొడి మరియు గ్రాఫైట్‌ను ఒక నిర్దిష్ట నిష్పత్తిలో కలిపి, సుమారు 1650 ℃ వరకు వేడి చేసి ఒక చతురస్రాకార బిల్లెట్‌ను తయారు చేస్తారు. అదే సమయంలో, వాయురూప Si ద్వారా ఇది బిల్లెట్‌లోకి చొచ్చుకుపోయి, గ్రాఫైట్‌తో చర్య జరిపి β- SiC ని ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అప్పటికే ఉన్న α- SiC కణాలతో కలుస్తుంది. Si పూర్తిగా చొచ్చుకుపోయినప్పుడు, పూర్తి సాంద్రత మరియు సంకోచం లేని పరిమాణంతో కూడిన రియాక్షన్ సింటరింగ్ వస్తువును పొందవచ్చు. ఇతర సింటరింగ్ ప్రక్రియలతో పోలిస్తే, రియాక్షన్ సింటరింగ్‌లో సాంద్రీకరణ ప్రక్రియలో పరిమాణ మార్పు తక్కువగా ఉంటుంది, మరియు ఖచ్చితమైన పరిమాణంతో ఉత్పత్తులను తయారు చేయవచ్చు. అయితే, సింటరింగ్ చేయబడిన పదార్థంలో అధిక మొత్తంలో SiC ఉండటం వలన, రియాక్షన్ సింటరింగ్ చేయబడిన SiC సిరామిక్స్ యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత లక్షణాలు క్షీణిస్తాయి.