Trdnofazno sintranje sintranega silicijevega karbida pri atmosferskem tlaku

         Pri sintranju keramike iz silicijevega karbida, ki vsebuje elemente C in B4C kot pomoč pri sintranju, gre za sintranje v trdni fazi, pri čemer proces sintranja nadzoruje predvsem difuzijski mehanizem, optimalna temperatura sintranja pa je 2150 °C. Postopek sintranja je enostaven in ga je lahko nadzorovati. Dodajanje ustrezne vsebnosti dodatkov za sintranje C + B4C za sintranje silicijevega karbida Postopek sintranja je preprost in ga je enostavno nadzorovati, sintranje keramike v primerjavi s polenom ima približno 30% prostorninskega krčenja, dobite lahko večjo gostoto, mehanske lastnosti posebne keramike iz silicijevega karbida. Trenutno se pogosto uporabljajo dodatki za sintranje B4C + C, BN + C, BP (borov fosfid) + C, AI + C, AIN + C itd. Postopek breztlačnega sintranja z dodajanjem ustrezne vsebnosti C + B4C SiC je enostaven, lahko ga je nadzorovati, gostota materiala je večja, največja gostota je 3,169/cm3 (relativna gostota 98,75%); mehanske lastnosti so boljše, največja tlačna trdnost je 550 MPa.
         Surovina iz silicijevega karbida ima prednostno vrednost D50 0,5 - 0,8 mikrona v obliki posameznega mikropraška. Običajno so to kemično obdelani zeleni mikroni silicijevega karbida s specifično površino 20 m3/g. Vsebnost kisika mora biti čim manjša; poleg tega je treba izbrati količino dodanega B, ki znaša približno 0,5% - 1,5%, medtem ko je količina dodanega C odvisna od ravni vsebnosti kisika v prahu SiC. Kemijska sestava SIC>99%, F-C<0,1, Si+SiO2<0,1, Fe2O3<0,08. Oblika in velikostna sestava delcev, oblika delcev je skoraj sferična, da se doseže najbolj kompaktno zlaganje.
        Dodajanje B4C in C spada v kategorijo sintranja v trdni fazi, ki zahteva višje temperature sintranja.Gonilna sila sintranja SiC je: razlika med površinsko energijo delcev prahu (Eb) in nihajočo površino zrn polikristalnega sintranega telesa (Es), kar vodi v zmanjšanje proste energije sistema. B4C, dopiran z ustrezno količino B4C, je med sintranjem na meji zrn SiC in delno tvori trdno raztopino s SiC, s čimer se zmanjša kapaciteta meje zrn SiC. Dopiranje zmerne količine prostega C je koristno za sintranje v trdni fazi, saj je površina SiC običajno oksidirana, kar povzroči nastanek majhne količine Si02, dodatek zmerne količine C pa pripomore k temu, da se zmanjša film Si02 na površini SiC, s čimer se poveča površinska energija Eb.
         Sistem SiC razpade in sublimira pri 1,013x105Pa in temperaturi nad 1880 °C. Sistem SiC vsebuje plinske faze, kot so Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 itd., temperaturna razlika pa je temeljni dejavnik procesa sublimacije med rastjo kristalov SiC, pri čemer v celotnem procesu prevladuje prenos mase. Te različne plinske faze v sistemu SiC se z difuzijo združijo na matični površini kristalov SiC, kar vodi v rast kristalnih delcev SiC. Pri vzorcih sistema za pomoč pri sintranju C+B4C je potrebna temperatura sintranja višja zaradi sintranja pretežno v trdni fazi, pri približno 1300 °C pa se kot zaščitna atmosfera uporablja argon, ker je argon ugoden za zmanjšanje razgradnje SiC pri visokih temperaturah nad 1300 °C. Za merjenje kakovosti sintranega telesa iz SiC sta potrebna dva pogoja: nizka poroznost, čim bolj gosta, in čim manjša zrna.