Sinterización en fase sólida de carburo de silicio sinterizado a presión atmosférica

         La sinterización de la cerámica de carburo de silicio que contiene elementos C y B4C como auxiliares de sinterización es una sinterización en fase sólida, y el proceso de sinterización está controlado principalmente por el mecanismo de difusión, con una temperatura óptima de sinterización de 2150°C. El proceso de sinterización es sencillo y fácil de controlar. Añadir el contenido adecuado de aditivos de sinterización C + B4C de carburo de silicio sinterizado proceso de sinterización es simple y fácil de controlar, sinterización de cerámica en comparación con el tocho tiene alrededor de 30% contracción de volumen, se puede obtener una mayor densidad, propiedades mecánicas de carburo de silicio cerámica especial. En la actualidad, los aditivos de sinterización comúnmente utilizados son B4C + C, BN + C, BP (fosfuro de boro) + C, AI + C, AIN + C y así sucesivamente. Añadir el contenido adecuado de C + B4C SiC proceso de sinterización sin presión, el proceso para este tipo sinterizado sic es simple, fácil de controlar, la densidad del material es mayor, la densidad máxima de 3,169/cm3 (densidad relativa de 98,75%); propiedades mecánicas son mejores, la resistencia máxima a la compresión de 550MPa.
         La materia prima de carburo de silicio es preferiblemente un micropolvo simple de valor D50 de 0,5 - 0,8 micras. Normalmente se trata de micrones de carburo de silicio verde tratados químicamente con una superficie específica de 20 m3/g. Y el contenido de oxígeno debe ser lo más bajo posible; además, la cantidad de B añadida debe elegirse en torno a 0,5% - 1,5%, mientras que la cantidad de C añadida depende del nivel de contenido de oxígeno en el polvo de SiC. Composición química SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Forma de la partícula y composición del tamaño, la forma de la partícula es casi esférica para conseguir el apilamiento más compacto.
        La adición de B4C y C pertenece a la categoría de sinterización en fase sólida, que requiere temperaturas de sinterización más elevadas.La fuerza motriz de la sinterización del SiC es: la diferencia entre la energía superficial de las partículas de polvo (Eb) y la superficie de bamboleo de los granos del cuerpo policristalino sinterizado (Es), que conduce a una disminución de la energía libre del sistema. Dopado con una cantidad adecuada de B4C, el B4C se encuentra en el límite de grano del SiC durante la sinterización, formando parcialmente una solución sólida con el SiC, lo que reduce la capacidad del límite de grano del SiC. El dopaje de una cantidad moderada de C libre es beneficioso para la sinterización en fase sólida porque la superficie del SiC suele estar oxidada, lo que da lugar a la generación de una pequeña cantidad de Si02, y la adición de una cantidad moderada de C ayuda a que se elimine la reducción de la película de Si02 en la superficie del SiC, aumentando así la energía superficial Eb.
         El sistema SiC sufre descomposición y sublimación a 1,013x105Pa y a una temperatura superior a 1880°C. El sistema SiC contiene fases gaseosas como Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2, etc., y la diferencia de temperatura es el motor fundamental del proceso de sublimación durante el crecimiento de los cristales de SiC, y todo el proceso está dominado por el transporte de masas. Estas diversas fases gaseosas en el sistema de SiC se unen en la madre de cristal de SiC por difusión, dando lugar al crecimiento de partículas de cristal de SiC. Para las muestras del sistema de ayuda a la sinterización C+B4C, la temperatura de sinterización requerida es mayor debido a la sinterización predominante en fase sólida, y se hace pasar argón como atmósfera protectora a unos 1300 °C, porque el argón es favorable para reducir la descomposición del SiC a altas temperaturas por encima de 1300 °C. Medir la calidad del cuerpo sinterizado de SiC tiene dos condiciones necesarias: baja porosidad tan densa como sea posible; el grano tan pequeño como sea posible.