Atmosferik basınçta sinterlenmiş silisyum karbürün katı faz sinterlenmesi

         Sinterleme yardımcıları olarak C ve B4C elementleri içeren silisyum karbür seramiğin sinterlenmesi katı faz sinterlemesidir ve sinterleme işlemi esas olarak difüzyon mekanizması tarafından kontrol edilir ve optimum sinterleme sıcaklığı 2150°C'dir. Sinterleme süreci basit ve kontrolü kolaydır. Sinterlenmiş silisyum karbür sinterleme işleminin uygun C + B4C sinterleme katkı maddelerinin içeriğini ekleyin, basit ve kontrolü kolaydır, kütüğe kıyasla seramik sinterleme yaklaşık 30% hacim büzülmesine sahiptir, daha yüksek bir yoğunluk, silisyum karbür özel seramiklerin mekanik özelliklerini elde edebilirsiniz. Şu anda, yaygın olarak kullanılan sinterleme katkı maddeleri B4C + C, BN + C, BP (bor fosfit) + C, AI + C, AIN + C ve benzerleridir. C + B4C SiC basınçsız sinterleme işleminin uygun içeriğini ekleyin, bu tür sinterlenmiş sic için işlem basittir, kontrolü kolaydır, malzeme yoğunluğu daha yüksektir, maksimum 3.169 / cm3 yoğunluk (98.75% bağıl yoğunluk); mekanik özellikler daha iyidir, maksimum 550MPa basınç dayanımı.
         Silisyum karbür hammaddesi tercihen D50 değeri 0,5 - 0,8 mikron tekli mikro tozdur. Genellikle 20 m3/g spesifik yüzey alanına sahip kimyasal olarak işlenmiş yeşil silisyum karbür mikronlarıdır. Oksijen içeriği mümkün olduğunca düşük olmalıdır; ayrıca, eklenen B miktarı 0,5% - 1,5% civarında seçilmelidir, eklenen C miktarı ise SiC tozundaki oksijen içeriği seviyesine bağlıdır. Kimyasal bileşim SIC>99%, F-C<0.1, Si+SiO2<0.1, Fe2O3<0.08. Parçacık şekli ve boyut bileşimi, en kompakt istiflemeyi elde etmek için parçacık şekli neredeyse küreseldir.
        B4C ve C ilavesi, daha yüksek sinterleme sıcaklıkları gerektiren katı faz sinterleme kategorisine aittir.SiC sinterleme itici gücü: toz partiküllerinin yüzey enerjisi (Eb) ile polikristalin sinterlenmiş gövdenin tanelerinin yalpalama yüzeyi (Es) arasındaki farktır ve bu da sistemin serbest enerjisinde bir azalmaya yol açar. Uygun miktarda B4C ile katkılanan B4C, sinterleme sırasında SiC tane sınırında bulunur ve kısmen SiC ile katı bir çözelti oluşturur, böylece SiC'nin tane sınırı kapasitesini azaltır. Orta miktarda serbest C katkısı katı faz sinterleme için faydalıdır çünkü SiC yüzeyi genellikle oksitlenir, bu da az miktarda Si02 oluşumuna neden olur ve orta miktarda C ilavesi, SiC yüzeyindeki Si02 filminin azalmasının giderilmesine yardımcı olur, böylece yüzey enerjisi Eb artar.
         SiC sistemi 1.013x105Pa'da ve 1880°C'den daha yüksek bir sıcaklıkta ayrışmaya ve süblimleşmeye uğrar. SiC sistemi Si, Si2, Si3, C, C2, C3, C4, C5, SiC, Si2C, SiC2 ve benzeri gaz fazlarını içerir ve sıcaklık farkı SiC kristallerinin büyümesi sırasında süblimasyon sürecinin temel itici gücüdür ve tüm sürece kütle taşınımı hakimdir. SiC sistemindeki bu çeşitli gaz fazları difüzyon yoluyla SiC kristal anası üzerinde birleşerek SiC kristal partiküllerinin büyümesine yol açar. C+B4C sinterleme yardımcı sistemi numuneleri için, ağırlıklı olarak katı faz sinterleme nedeniyle gerekli sinterleme sıcaklığı daha yüksektir ve argon yaklaşık 1300 °C'de koruyucu atmosfer olarak geçirilir, çünkü argon 1300 °C'nin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda SiC'nin ayrışmasını azaltmak için uygundur. SiC sinterlenmiş gövdenin kalitesini ölçmek için iki gerekli koşul vardır: mümkün olduğunca yoğun düşük gözeneklilik; mümkün olduğunca küçük tane.