Spékání slinutého karbidu křemíku v pevné fázi za atmosférického tlaku

         Spékání keramiky z karbidu křemíku obsahující prvky C a B4C jako spékací prostředky probíhá v pevné fázi a proces spékání je řízen především difuzním mechanismem, přičemž optimální teplota spékání je 2150 °C. Proces spékání je jednoduchý a snadno kontrolovatelný. Přidání vhodného obsahu C + B4C spékacích přísad spékání karbidu křemíku proces spékání je jednoduchý a snadno kontrolovatelný, keramické spékání ve srovnání s polotovarem má asi 30% objemového smrštění, můžete získat vyšší hustotu, mechanické vlastnosti karbidu křemíku speciální keramiky. V současné době se běžně používají spékací přísady B4C + C, BN + C, BP (fosfid boru) + C, AI + C, AIN + C atd. Přidáním vhodného obsahu C + B4C SiC beztlakovým spékáním je proces pro tento druh spékaného siku jednoduchý, snadno kontrolovatelný, hustota materiálu je vyšší, maximální hustota 3,169/cm3 (relativní hustota 98,75%); mechanické vlastnosti jsou lepší, maximální pevnost v tlaku 550MPa.
         Surovina karbidu křemíku má přednostně hodnotu D50 0,5 - 0,8 mikrometru jednoduchého mikroprášku. Obvykle se jedná o chemicky upravený zelený karbid křemíku o specifickém povrchu 20 m3/g. A obsah kyslíku by měl být co nejnižší; dále by mělo být zvoleno množství přidaného B, které se pohybuje kolem 0,5% - 1,5%, zatímco množství přidaného C závisí na úrovni obsahu kyslíku v prášku SiC. Chemické složení SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Tvar a velikostní složení částic, tvar částic je téměř kulovitý, aby se dosáhlo co nejkompaktnějšího stohování.
        Přídavek B4C a C patří do kategorie slinování v pevné fázi, které vyžaduje vyšší teplotu slinování.Hnací silou slinování SiC je: rozdíl mezi povrchovou energií částic prášku (Eb) a kmitavým povrchem zrn polykrystalického slinovaného tělesa (Es), což vede ke snížení volné energie systému. B4C dopovaný vhodným množstvím B4C se během spékání nachází na hranici zrn SiC a částečně tvoří s SiC pevný roztok, čímž se snižuje kapacita hranice zrn SiC. Dopování mírného množství volného C je pro slinování v pevné fázi výhodné, protože povrch SiC je obvykle oxidován, což vede ke vzniku malého množství Si02, a přídavek mírného množství C pomáhá, aby se redukce filmu Si02 na povrchu SiC odstranila, čímž se zvyšuje povrchová energie Eb.
         Systém SiC podléhá rozkladu a sublimaci při tlaku 1,013x105Pa a teplotě vyšší než 1880 °C. Systém SiC obsahuje plynné fáze, jako jsou Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 atd., a teplotní rozdíl je základním faktorem sublimačního procesu během růstu krystalů SiC a celému procesu dominuje transport hmoty. Tyto různé plynné fáze v systému SiC se difuzí srážejí na matrici krystalu SiC, což vede k růstu částic krystalu SiC. U vzorků systému C+B4C s pomocným spékáním je požadovaná teplota spékání vyšší z důvodu převážně pevnofázového spékání a argon se přivádí jako ochranná atmosféra při teplotě přibližně 1300 °C, protože argon je příznivý pro snížení rozkladu SiC při vysokých teplotách nad 1300 °C. Měření kvality slinutého tělesa SiC má dvě nezbytné podmínky: nízká pórovitost, co nejhustší; co nejmenší zrna.