Festphasensintern von gesintertem Siliciumcarbid bei Atmosphärendruck

         Die Sinterung von Siliziumkarbidkeramik, die C- und B4C-Elemente als Sinterhilfsmittel enthält, ist eine Festphasensinterung, und der Sinterprozess wird hauptsächlich durch den Diffusionsmechanismus gesteuert, wobei die optimale Sintertemperatur 2150°C beträgt. Der Sinterprozess ist einfach und leicht zu kontrollieren. Fügen Sie den entsprechenden Inhalt von C + B4C Sinter Zusatzstoffe von gesinterten Siliziumkarbid Sinterprozess ist einfach und leicht zu kontrollieren, keramische Sinterung im Vergleich zu den Knüppel hat etwa 30% Volumenschrumpfung, können Sie eine höhere Dichte, mechanische Eigenschaften von Siliziumkarbid spezielle Keramik zu erhalten. Derzeit sind die häufig verwendeten Sinterzusatzstoffe B4C + C, BN + C, BP (Borphosphid) + C, AI + C, AIN + C und so weiter. Fügen Sie den entsprechenden Inhalt von C + B4C SiC drucklosen Sinterprozess, der Prozess für diese Art gesintert sic ist einfach, leicht zu kontrollieren, die Materialdichte ist höher, die maximale Dichte von 3,169/cm3 (relative Dichte von 98,75%); mechanischen Eigenschaften sind besser, die maximale Druckfestigkeit von 550MPa.
         Der Siliziumkarbid-Rohstoff hat vorzugsweise einen D50-Wert von 0,5 bis 0,8 Mikron. In der Regel handelt es sich um chemisch behandeltes grünes Siliciumcarbid-Mikron mit einer spezifischen Oberfläche von 20 m3/g. Der Sauerstoffgehalt sollte so niedrig wie möglich sein; außerdem sollte die Menge des zugesetzten B etwa 0,5% - 1,5% betragen, während die Menge des zugesetzten C vom Sauerstoffgehalt des SiC-Pulvers abhängt. Chemische Zusammensetzung SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Partikelform und Größenzusammensetzung, die Partikelform ist nahezu kugelförmig, um eine möglichst kompakte Stapelung zu erreichen.
        Die Zugabe von B4C und C gehört zur Kategorie der Festphasensinterung, die höhere Sintertemperaturen erfordert. Die treibende Kraft der SiC-Sinterung ist die Differenz zwischen der Oberflächenenergie der Pulverteilchen (Eb) und der Taumelfläche der Körner des polykristallinen Sinterkörpers (Es), was zu einer Verringerung der freien Energie des Systems führt. Bei Dotierung mit einer angemessenen Menge an B4C befindet sich B4C während des Sinterns an der SiC-Korngrenze und bildet teilweise eine feste Lösung mit SiC, wodurch die Korngrenzenkapazität von SiC verringert wird. Die Dotierung mit einer mäßigen Menge an freiem C ist für das Festphasensintern von Vorteil, da die SiC-Oberfläche in der Regel oxidiert ist, was zur Bildung einer geringen Menge an Si02 führt, und die Zugabe einer mäßigen Menge an C dazu beiträgt, dass die Reduktion des Si02-Films auf der SiC-Oberfläche entfernt wird, wodurch die Oberflächenenergie Eb erhöht wird.
         Das SiC-System zersetzt sich und sublimiert bei 1,013x105Pa und einer Temperatur von über 1880°C. Das SiC-System enthält Gasphasen wie Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 usw., und der Temperaturunterschied ist der grundlegende Treiber des Sublimationsprozesses während des Wachstums der SiC-Kristalle, und der gesamte Prozess wird durch den Massentransport dominiert. Diese verschiedenen Gasphasen im SiC-System verschmelzen durch Diffusion mit der SiC-Kristallmutter, was zum Wachstum der SiC-Kristallpartikel führt. Bei den Proben des C+B4C-Sinterhilfssystems ist die erforderliche Sintertemperatur aufgrund der überwiegenden Festphasensinterung höher, und Argon wird als Schutzatmosphäre bei etwa 1300 °C eingeleitet, da Argon die Zersetzung von SiC bei hohen Temperaturen über 1300 °C günstig beeinflusst. Für die Messung der Qualität des SiC-Sinterkörpers sind zwei Bedingungen erforderlich: eine möglichst dichte Porosität und ein möglichst kleines Korn.