Silicio karbido kietosios fazės sukepinimas esant atmosferos slėgiui

         Silicio karbido keramikos, kurios sudėtyje yra C ir B4C elementų kaip sukepinimo pagalbinių medžiagų, sukepinimas yra kietosios fazės sukepinimas, o sukepinimo procesą daugiausia valdo difuzijos mechanizmas, optimali sukepinimo temperatūra yra 2150 °C. Sukepinimo procesas yra paprastas ir lengvai kontroliuojamas. Pridėjus atitinkamą C + B4C sukepinimo priedų kiekį sukepinimo silicio karbido sukepinimo procesas yra paprastas ir lengvai kontroliuojamas, keramikos sukepinimas, palyginti su ruošiniu, turi apie 30% tūrio susitraukimą, galima gauti didesnį tankį, mechanines silicio karbido specialios keramikos savybes. Šiuo metu dažniausiai naudojami šie sukepinimo priedai: B4C + C, BN + C, BP (boro fosfidas) + C, AI + C, AIN + C ir kt. Pridėjus atitinkamą kiekį C + B4C SiC sukepinimo be slėgio proceso metu, šios rūšies sukepintos sic procesas yra paprastas, lengvai kontroliuojamas, medžiagos tankis yra didesnis, didžiausias tankis 3,169/cm3 (santykinis tankis 98,75%); mechaninės savybės yra geresnės, didžiausias gniuždymo stipris 550 MPa.
         Pageidautina, kad silicio karbido žaliavos D50 vertė būtų 0,5-0,8 mikronų dydžio pavieniai mikropudeliai. Paprastai tai yra chemiškai apdoroti žali silicio karbido mikronai, kurių savitasis paviršiaus plotas yra 20 m3/g. O deguonies kiekis turėtų būti kuo mažesnis; be to, reikėtų pasirinkti tokį pridėtinio B kiekį, kad jis būtų apie 0,5% - 1,5%, o pridėtinio C kiekis priklauso nuo deguonies kiekio SiC milteliuose. Cheminė sudėtis SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Dalelių formos ir dydžio sudėtis, dalelių forma yra beveik sferinė, kad būtų pasiektas kuo kompaktiškesnis sudėjimas.
        B4C ir C pridėjimas priklauso kietosios fazės sukepinimo kategorijai, kuriai reikia aukštesnės sukepinimo temperatūros.SiC sukepinimo varomoji jėga yra: skirtumas tarp miltelių dalelių paviršiaus energijos (Eb) ir polikristalinio sukepinto kūno grūdelių banguotojo paviršiaus (Es), dėl kurio sumažėja sistemos laisvoji energija. Legiruotas atitinkamu kiekiu B4C, B4C sukepinimo metu yra ant SiC grūdelių ribos, iš dalies sudarydamas kietąjį tirpalą su SiC, todėl sumažėja SiC grūdelių ribos talpa. Vidutinio laisvo C kiekio dopingas yra naudingas kietosios fazės sukepinimui, nes SiC paviršius paprastai oksiduojasi, todėl susidaro nedidelis kiekis Si02, o pridėjus vidutinį C kiekį, galima sumažinti Si02 plėvelę ant SiC paviršiaus, todėl padidėja paviršiaus energija Eb.
         SiC sistema skyla ir sublimuojasi esant 1,013x105Pa ir aukštesnei nei 1880 °C temperatūrai. SiC sistemoje yra dujinių fazių: Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 ir t. t., o temperatūros skirtumas yra pagrindinis sublimacijos proceso variklis augant SiC kristalams, ir visame procese dominuoja masės pernaša. Šios įvairios dujų fazės SiC sistemoje difuzijos būdu susilieja ant SiC kristalo motinos, todėl auga SiC kristalo dalelės. C+B4C sukepinimo pagalbinės sistemos bandinių atveju reikalinga aukštesnė sukepinimo temperatūra, nes vyrauja kietosios fazės sukepinimas, o argonas įleidžiamas kaip apsauginė atmosfera maždaug 1300 °C temperatūroje, nes argonas palankus mažinti SiC skilimą aukštesnėje nei 1300 °C temperatūroje. SiC sukepinto kūno kokybei įvertinti būtinos dvi sąlygos: mažas akytumas, kuo tankesnis; kuo mažesni grūdai.