Silicio karbido (SiC) keramikos milteliaituri privalumus: atsparumas aukštai temperatūrai, geras atsparumas oksidacijai, didelis atsparumas dilimui ir terminis stabilumas, mažas šiluminio plėtimosi koeficientas, didelis šilumos laidumas, geras cheminis stabilumas ir kt. Todėl dažnai naudojamas degimo kamerų, aukštos temperatūros išmetamųjų dujų gamyboje. prietaisai, temperatūrai atsparūs pleistrai, orlaivių variklių komponentai, cheminės reakcijos indai, šilumokaičio vamzdžiai ir kiti mechaniniai komponentai atšiauriomis sąlygomis ir yra plačiai naudojama pažangi inžinerinė medžiaga.Jis ne tik vaidina svarbų vaidmenį plėtojamose aukštųjų technologijų srityse (pvz., keraminiai varikliai, erdvėlaiviai ir kt.), bet ir turi plačią rinką bei taikymo sritis, kurias reikia plėtoti dabartinėse energetikos, metalurgijos, mašinų, statybinių medžiagų srityse. , chemijos pramonėje ir kitose srityse.

Paruošimo būdaisilicio karbido milteliaiIš esmės galima suskirstyti į tris kategorijas: kietosios fazės metodą, skystosios fazės metodą ir dujų fazės metodą.

1. Kietosios fazės metodas

Kietosios fazės metodas daugiausia apima karboterminį redukcijos metodą ir tiesioginės silicio anglies reakcijos metodą.Karboterminiai redukcijos metodai taip pat apima Acheson metodą, vertikalios krosnies metodą ir aukštos temperatūros konverterio metodą.Silicio karbido milteliaipreparatas iš pradžių buvo ruošiamas Acheson metodu, naudojant koksą silicio dioksidui redukuoti aukštoje temperatūroje (apie 2400 ℃), tačiau šiuo metodu gauti milteliai turi didelį dalelių dydį (>1mm), sunaudoja daug energijos, o procesas yra sudėtingas.Devintajame dešimtmetyje atsirado nauja β-SiC miltelių sintezės įranga, tokia kaip vertikali krosnis ir aukštos temperatūros konverteris.Palaipsniui išsiaiškinus efektyvią ir specialią polimerizaciją tarp mikrobangų ir cheminių medžiagų kietoje medžiagoje, silicio miltelių sintezės kaitinant mikrobangų krosnelėje technologija tapo vis brandesnė.Tiesioginės silicio anglies reakcijos metodas taip pat apima savaime plintančią aukštos temperatūros sintezę (SHS) ir mechaninio legiravimo metodą.SHS redukcijos sintezės metodas naudoja egzoterminę SiO2 ir Mg reakciją, kad kompensuotų šilumos trūkumą.Thesilicio karbido milteliaigautas šiuo metodu, yra didelio grynumo ir mažo dalelių dydžio, tačiau produkte esantį Mg reikia pašalinti vėlesniais procesais, tokiais kaip ėsdinimas.

2 skystųjų fazių metodas

Skystos fazės metodas daugiausia apima sol-gelio metodą ir polimero terminio skilimo metodą.Sol-gelio metodas yra gelio, kuriame yra Si ir C, paruošimo būdas tinkamu sol-gelio procesu, o po to pirolizė ir aukštos temperatūros karboterminė redukcija, siekiant gauti silicio karbidą.Organinio polimero skilimas aukštoje temperatūroje yra efektyvi silicio karbido gavimo technologija: viena yra gelio polisiloksano kaitinimas, skilimo reakcija, kad išsiskirtų maži monomerai ir galiausiai susidarytų SiO2 ir C, o po to anglies redukcijos reakcija gamintų SiC miltelius;Kitas būdas yra kaitinti polisilaną arba polikarbosilaną, kad būtų išleisti maži monomerai, kad susidarytų skeletas ir galiausiai susidarytųsilicio karbido milteliai.

3 Dujų fazės metodas

Šiuo metu dujinės fazės sintezėsilicio karbidaskeraminiai itin smulkūs milteliai daugiausia naudoja dujinės fazės nusodinimą (CVD), plazmos sukeltą CVD, lazeriu sukeltą CVD ir kitas technologijas organinėms medžiagoms skaidyti aukštoje temperatūroje.Gauti milteliai pasižymi dideliu grynumu, mažu dalelių dydžiu, mažesne dalelių aglomeracija ir lengvu komponentų valdymu.Šiuo metu tai gana pažangus metodas, tačiau dėl didelių sąnaudų ir mažo derlingumo nėra lengva pasiekti masinę gamybą, todėl jis labiau tinka laboratorinėms medžiagoms ir gaminiams, kuriems taikomi specialūs reikalavimai.

Šiuo metu,silicio karbido milteliaidaugiausia naudojami submikroniniai ar net nano lygio milteliai, nes miltelių dalelių dydis yra mažas, didelis paviršiaus aktyvumas, todėl pagrindinė problema yra ta, kad miltelius lengva susidaryti aglomeracijai, būtina modifikuoti miltelių paviršių, kad būtų išvengta arba slopinama. antrinė miltelių aglomeracija.Šiuo metu SiC miltelių dispersijos metodai daugiausia apima šias kategorijas: didelės energijos paviršiaus modifikavimas, plovimas, miltelių apdorojimas disperguojantis, neorganinės dangos modifikavimas, organinės dangos modifikavimas.