Στερεάς φάσης πυροσυσσωμάτωση καρβιδίου του πυριτίου σε ατμοσφαιρική πίεση

         Η πυροσυσσωμάτωση των κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου που περιέχουν στοιχεία C και B4C ως βοηθήματα πυροσυσσωμάτωσης είναι πυροσυσσωμάτωση στερεάς φάσης και η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης ελέγχεται κυρίως από το μηχανισμό διάχυσης, με βέλτιστη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης 2150°C. Η διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης είναι απλή και εύκολα ελεγχόμενη. Προσθέστε την κατάλληλη περιεκτικότητα σε πρόσθετα πυροσυσσωμάτωσης C + B4C των πυροσυσσωματωμένων καρβιδίου του πυριτίου διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης είναι απλή και εύκολη στον έλεγχο, κεραμικά πυροσυσσωμάτωσης σε σύγκριση με το billet έχει περίπου 30% συρρίκνωση όγκου, μπορείτε να πάρετε μια υψηλότερη πυκνότητα, μηχανικές ιδιότητες του καρβιδίου του πυριτίου ειδικά κεραμικά. Επί του παρόντος, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα πρόσθετα πυροσυσσωμάτωσης είναι B4C + C, BN + C, BP (φωσφίδιο βορίου) + C, AI + C, AIN + C και ούτω καθεξής. Προσθέστε την κατάλληλη περιεκτικότητα σε C + B4C SiC χωρίς πίεση διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης, η διαδικασία για αυτό το είδος πυροσυσσωμάτωσης sic είναι απλή, εύκολη στον έλεγχο, η πυκνότητα του υλικού είναι υψηλότερη, η μέγιστη πυκνότητα 3,169 / cm3 (σχετική πυκνότητα 98,75%). μηχανικές ιδιότητες είναι καλύτερες, η μέγιστη αντοχή σε θλίψη 550MPa.
         Η πρώτη ύλη καρβιδίου του πυριτίου έχει κατά προτίμηση τιμή D50 0,5 - 0,8 micron σε απλή μικροσκόνη. Συνήθως πρόκειται για χημικά επεξεργασμένα πράσινα μικρόκοκκα καρβιδίου του πυριτίου με ειδική επιφάνεια 20 m3/g. Και η περιεκτικότητα σε οξυγόνο πρέπει να είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη- επιπλέον, η ποσότητα του Β που προστίθεται πρέπει να επιλέγεται να είναι περίπου 0,5% - 1,5%, ενώ η ποσότητα του C που προστίθεται εξαρτάται από το επίπεδο της περιεκτικότητας σε οξυγόνο στη σκόνη SiC. Χημική σύνθεση SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Σύνθεση σχήματος και μεγέθους σωματιδίων, το σχήμα των σωματιδίων είναι σχεδόν σφαιρικό προκειμένου να επιτευχθεί η πιο συμπαγής στοίβαξη.
        Η προσθήκη των B4C και C ανήκει στην κατηγορία της πυροσυσσωμάτωσης στερεάς φάσης, η οποία απαιτεί υψηλότερες θερμοκρασίες πυροσυσσωμάτωσης.Η κινητήρια δύναμη της πυροσυσσωμάτωσης του SiC είναι: η διαφορά μεταξύ της επιφανειακής ενέργειας των σωματιδίων της σκόνης (Eb) και της επιφάνειας ταλάντωσης των κόκκων του πολυκρυσταλλικού πυροσυσσωματωμένου σώματος (Es), η οποία οδηγεί σε μείωση της ελεύθερης ενέργειας του συστήματος. Ενισχυμένο με κατάλληλη ποσότητα B4C, το B4C βρίσκεται στα όρια των κόκκων του SiC κατά τη διάρκεια της πυροσυσσωμάτωσης, σχηματίζοντας εν μέρει στερεό διάλυμα με το SiC, μειώνοντας έτσι τη χωρητικότητα των ορίων των κόκκων του SiC. Η πρόσμιξη μιας μέτριας ποσότητας ελεύθερου C είναι επωφελής για την πυροσυσσωμάτωση στερεάς φάσης, επειδή η επιφάνεια του SiC συνήθως οξειδώνεται, με αποτέλεσμα τη δημιουργία μικρής ποσότητας Si02, και η προσθήκη μιας μέτριας ποσότητας C βοηθά να γίνει η αναγωγή του φιλμ Si02 στην επιφάνεια του SiC να απομακρυνθεί, αυξάνοντας έτσι την επιφανειακή ενέργεια Eb.
         Το σύστημα SiC υφίσταται αποσύνθεση και εξάχνωση σε 1,013x105Pa και θερμοκρασία μεγαλύτερη από 1880°C. Το σύστημα SiC περιέχει αέριες φάσεις όπως Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2, και ούτω καθεξής, και η διαφορά θερμοκρασίας είναι ο θεμελιώδης παράγοντας της διαδικασίας εξάχνωσης κατά την ανάπτυξη των κρυστάλλων SiC, και η όλη διαδικασία κυριαρχείται από τη μεταφορά μάζας. Αυτές οι διάφορες αέριες φάσεις στο σύστημα SiC συνενώνονται στη μητέρα του κρυστάλλου SiC με διάχυση, οδηγώντας στην ανάπτυξη των σωματιδίων κρυστάλλων SiC. Για τα δείγματα του συστήματος υποβοήθησης πυροσυσσωμάτωσης C+B4C, η απαιτούμενη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης είναι υψηλότερη λόγω της πυροσυσσωμάτωσης κυρίως στερεάς φάσης και το αργό περνά ως προστατευτική ατμόσφαιρα περίπου στους 1300 °C, επειδή το αργό ευνοεί τη μείωση της αποσύνθεσης του SiC σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 1300 °C. Η μέτρηση της ποιότητας του συμπυκνωμένου σώματος SiC έχει δύο απαραίτητες προϋποθέσεις: χαμηλό πορώδες όσο το δυνατόν πυκνότερο- ο κόκκος όσο το δυνατόν μικρότερος.