Sinteren in vaste fase van gesinterd siliciumcarbide bij atmosferische druk

         Het sinteren van siliciumcarbide keramiek met C en B4C elementen als sinterhulpmiddelen is sinteren in vaste fase en het sinterproces wordt voornamelijk geregeld door het diffusiemechanisme, met een optimale sintertemperatuur van 2150°C. Het sinterproces is eenvoudig en gemakkelijk te controleren. Voeg de juiste inhoud van C + B4C sinteren additieven van gesinterde siliciumcarbide sinterproces is eenvoudig en gemakkelijk te controleren, keramische sinteren in vergelijking met de billet heeft ongeveer 30% volumekrimp, kunt u een hogere dichtheid, mechanische eigenschappen van siliciumcarbide speciale keramiek. Op dit moment zijn de meest gebruikte sinteradditieven B4C + C, BN + C, BP (boriumfosfide) + C, AI + C, AIN + C enzovoort. Voeg de juiste inhoud van C + B4C SiC drukloze sinterproces, het proces voor dit soort gesinterd sic is eenvoudig, gemakkelijk te controleren, de materiële dichtheid hoger is, de maximale dichtheid van 3.169/cm3 (relatieve dichtheid van 98,75%); mechanische eigenschappen zijn beter, de maximale druksterkte van 550MPa.
         Siliciumcarbide grondstof is bij voorkeur D50 waarde van 0,5 - 0,8 micron enkel micropoeder. Meestal gaat het om chemisch behandelde groene siliciumcarbide microns met een specifiek oppervlak van 20 m3/g. En het zuurstofgehalte moet zo laag mogelijk zijn; verder moet de hoeveelheid toegevoegde B worden gekozen rond 0,5% - 1,5%, terwijl de hoeveelheid toegevoegde C afhangt van het zuurstofgehalte in het SiC-poeder. Chemische samenstelling SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Samenstelling deeltjesvorm en -grootte, de deeltjesvorm is bijna bolvormig om de meest compacte stapeling te bereiken.
        De toevoeging van B4C en C behoort tot de categorie sinteren in vaste fase, waarvoor hogere sintertemperaturen nodig zijn.De sinterkracht van SiC is: het verschil tussen de oppervlakte-energie van de poederdeeltjes (Eb) en het wiebeloppervlak van de korrels van polykristallijn gesinterd lichaam (Es), wat leidt tot een afname van de vrije energie van het systeem. Gedoteerd met een geschikte hoeveelheid B4C bevindt B4C zich tijdens het sinteren op de SiC-korrelgrens en vormt het gedeeltelijk een vaste oplossing met SiC, waardoor de korrelgrenscapaciteit van SiC afneemt. De dotering van een gematigde hoeveelheid vrije C is gunstig voor sinteren in de vaste fase, omdat het SiC-oppervlak gewoonlijk geoxideerd is, wat resulteert in de generatie van een kleine hoeveelheid Si02, en de toevoeging van een gematigde hoeveelheid C helpt om de reductie van de Si02-film op het SiC-oppervlak te verwijderen, waardoor de oppervlakte-energie Eb toeneemt.
         Het SiC-systeem ondergaat ontleding en sublimatie bij 1,013x105Pa en een temperatuur van meer dan 1880°C. Het SiC-systeem bevat gasfasen zoals Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2, enzovoort, en het temperatuurverschil is de fundamentele drijfveer van het sublimatieproces tijdens de groei van SiC-kristallen, en het hele proces wordt gedomineerd door het massatransport. Deze verschillende gasfasen in het SiC-systeem smelten samen op de moeder van het SiC-kristal door diffusie, wat leidt tot de groei van SiC-kristaldeeltjes. Voor de monsters van het C+B4C sinterhulpsysteem is de vereiste sintertemperatuur hoger vanwege het overwegend sinteren in vaste fase, en argon wordt als beschermende atmosfeer bij ongeveer 1300 °C ingebracht, omdat argon gunstig is voor het verminderen van de ontleding van SiC bij hoge temperaturen boven 1300 °C. Meet de kwaliteit van SiC gesinterd lichaam heeft twee noodzakelijke voorwaarden: lage porositeit zo dicht mogelijk, de korrel zo klein mogelijk.