Sinterizimi në fazë të ngurtë i karbidi silikoni të sinterizuar në presion atmosferik

         Sinterimi i karbhidit të silikonit qeramik që përmban elementët C dhe B4C si ndihmës sinterimi është sinterim në fazë të ngurtë, dhe procesi i sinterimit kontrollohet kryesisht nga mekanizmi i difuzionit, me një temperaturë optimale sinterimi prej 2150 °C. Procesi i sinterimit është i thjeshtë dhe i lehtë për t'u kontrolluar. Shtoni sasinë e duhur të aditivëve të sinterimit C + B4C; procesi i sinterimit të karbhidit të silikonit është i thjeshtë dhe i lehtë për t'u kontrolluar. Krahasuar me bllokun, sinterimi i qeramikës shkakton tkurrje volumetrike rreth 30–35%, duke mundësuar arritjen e dendësisë dhe vetive mekanike më të larta të qeramikës speciale të karbhidit të silikonit. Aktualisht, aditivët më të përdorur të sinterimit janë B4C + C, BN + C, BP (fosfid borri) + C, AI + C, AIN + C e kështu me radhë. Shtoni sasinë e duhur të C + B4C në procesin pa presion të sinterimit të SiC, procesi për këtë lloj SiC të sinteruar është i thjeshtë, i lehtë për t'u kontrolluar, dendësia e materialit është më e lartë, dendësia maksimale është 3.169/cm3 (dendësi relative 98.75%); vetitë mekanike janë më të mira, forca maksimale kompresive është 550MPa.
         Materiali i papërpunuar i karbidi i silikonit preferohet të jetë mikropudër e vetme me vlerë D50 prej 0,5–0,8 mikronësh. Zakonisht janë mikronë jeshilë karbidi silikoni të trajtuar kimikisht me një sipërfaqe specifike prej 20 m3/g. Përmbajtja e oksigjenit duhet të jetë sa më e ulët; më tej, sasia e B-së së shtuar duhet të zgjidhet rreth 0.5% – 1.5%, ndërsa sasia e C-së së shtuar varet nga niveli i përmbajtjes së oksigjenit në pluhurin SiC. Përbërja kimike: SiC > 99%, F-C < 0.1, Si + SiO2 < 0.1, Fe2O3 < 0.08. Forma dhe madhësia e grimcave: forma e grimcës është pothuajse sferike për të arritur grumbullimin më kompakt.
        Shtimi i B4C dhe C i përket kategorisë së sinterimit në fazë të ngurtë, i cili kërkon temperatura më të larta sinterimi. Forca lëvizëse e sinterimit të SiC është: diferenca midis energjisë së sipërfaqes së grimcave të pluhurit (Eb) dhe sipërfaqes së luhatshme të kokrrizave të trupit polikristalor të sinteruar (Es), gjë që çon në një ulje të energjisë së lirë të sistemit. Dopimi me një sasi të përshtatshme B4C gjatë sinterimit vendos B4C në kufirin e grimcave të SiC, duke formuar pjesërisht një zgjidhje të ngurtë me SiC, dhe kështu duke reduktuar kapacitetin e kufirit të grimcave të SiC. Dopimi me një sasi të moderuar C të lirë është i dobishëm për sinterimin në fazë të ngurtë sepse sipërfaqja e SiC zakonisht është e oksiduar, duke rezultuar në gjenerimin e një sasie të vogël SiO2, dhe shtimi i një sasie të moderuar C ndihmon në reduktimin e filmës SiO2 në sipërfaqen e SiC, duke rritur kështu energjinë e sipërfaqes Eb.
         Sistemi SiC kalon në dekompozim dhe sublimim në 1.013x105 Pa dhe në një temperaturë më të lartë se 1880 °C. Sistemi SiC përmban faza gazi të tilla si Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 e kështu me radhë, dhe ndryshimi i temperaturës është nxitësi themelor i procesit të sublimimit gjatë rritjes së kristaleve SiC, dhe i gjithë procesi dominohet nga transporti i masës. Këto faza të ndryshme gazi në sistemin SiC bashkohen mbi kristal-nënën e SiC-së përmes difuzionit, duke çuar në rritjen e grimcave të kristaleve të SiC-së. Për mostrat e sistemit ndihmës për sinterim C+B4C, temperatura e kërkuar e sinterimit është më e lartë për shkak të sinterimit kryesisht në fazë të ngurtë, dhe argoni kalon si atmosferë mbrojtëse në rreth 1300 °C, sepse argoni është i favorshëm për reduktimin e dekompozimit të SiC në temperatura të larta mbi 1300 °C. Matja e cilësisë së trupit të sinteruar të SiC ka dy kushte të nevojshme: porozitet të ulët, sa më të dendur; grimca sa më të vogla.