Szilícium-karbid (SiC) kerámiaporElőnyei: magas hőmérsékleti szilárdság, jó oxidációállóság, nagy kopásállóság és hőstabilitás, kis hőtágulási együttható, nagy hővezetőképesség, jó kémiai stabilitás stb. Ezért gyakran használják égésterek, magas hőmérsékletű kipufogógázok gyártására. eszközök, hőmérsékletálló foltok, repülőgép-hajtóművek, kémiai reakcióedények, hőcserélő csövek és egyéb mechanikai alkatrészek zord körülmények között, és széles körben használt fejlett mérnöki anyag.Nemcsak a fejlesztés alatt álló csúcstechnológiai területeken (például kerámia hajtóművek, űrhajók stb.) játszik fontos szerepet, hanem széles piaccal és fejlesztendő alkalmazási területekkel is rendelkezik a jelenlegi energetikában, kohászatban, gépiparban, építőanyagokban. , vegyipar és más területeken.

Az elkészítési módokszilícium-karbid porelsősorban három kategóriába sorolható: szilárd fázisú módszer, folyadékfázisú módszer és gázfázisú módszer.

1. Szilárd fázisú módszer

A szilárd fázisú módszer főként karbotermikus redukciós módszert és szilícium-szén direkt reakciómódszert tartalmaz.A karbotermikus redukciós módszerek közé tartozik az Acheson módszer, a függőleges kemence módszer és a magas hőmérsékletű konverter módszer is.Szilícium-karbid porA készítményt eredetileg Acheson módszerrel állítottuk elő, koksz felhasználásával a szilícium-dioxid magas hőmérsékleten (kb. 2400 ℃) történő redukálására, de az így kapott por nagy szemcseméretű (>1 mm), sok energiát fogyaszt, és az eljárás bonyolult.Az 1980-as években új berendezések jelentek meg a β-SiC por szintetizálására, mint például a függőleges kemence és a magas hőmérsékletű konverter.Ahogy fokozatosan tisztázódott a szilárd anyagokban lévő mikrohullámú és vegyi anyagok közötti hatékony és speciális polimerizáció, egyre érettebbé vált a szikpor mikrohullámú melegítéssel történő szintetizálásának technológiája.A szilícium-szén direkt reakciómódszer magában foglalja az önszaporító magas hőmérsékletű szintézist (SHS) és a mechanikus ötvözési módszert is.Az SHS redukciós szintézis módszere a SiO2 és Mg közötti exoterm reakciót használja fel a hőhiány pótlására.Aszilícium-karbid porEzzel a módszerrel nyert nagy tisztaságú és kis részecskeméretű, de a termékben lévő Mg-t el kell távolítani a következő eljárásokkal, például pácolással.

2 folyadékfázisú módszer

A folyadékfázisú módszer elsősorban a szol-gél módszert és a polimer hőbontásos módszert foglalja magában.A szol-gél módszer egy szilícium- és szénhidrogéntartalmú gél megfelelő szol-gél eljárással történő előállítására, majd pirolízisre és magas hőmérsékletű karbotermikus redukcióra szilícium-karbid előállítására.A szerves polimer magas hőmérsékletű bomlása hatékony technológia a szilícium-karbid előállítására: az egyik a gél polisziloxán hevítése, a bomlási reakció a kis monomerek felszabadulásához, végül SiO2 és C képzés, majd szénredukciós reakcióval SiC port állítanak elő;A másik a poliszilán vagy polikarboszilán felmelegítése, hogy kis monomerek szabaduljanak fel, hogy vázat képezzenek, és végül kialakuljon.szilícium-karbid por.

3 Gázfázisú módszer

Jelenleg a gázfázisú szintézisszilícium-karbidA kerámia ultrafinom por főleg gázfázisú leválasztást (CVD), plazma indukált CVD-t, lézerindukált CVD-t és más technológiákat használ a szerves anyagok magas hőmérsékleten történő lebontására.A kapott por előnye a nagy tisztaság, a kis részecskeméret, a kisebb részecskeagglomeráció és a komponensek könnyű szabályozhatósága.Jelenleg viszonylag fejlett módszer, de magas költséggel és alacsony kihozatallal nem könnyű tömeggyártást megvalósítani, inkább speciális igényű laboratóriumi anyagok, termékek készítésére alkalmas.

Jelenleg aszilícium-karbid porfőleg szubmikron vagy akár nano szintű port használnak, mivel a por szemcsemérete kicsi, nagy felületi aktivitású, így a fő probléma az, hogy a por könnyen agglomerálható, módosítani kell a por felületét a megelőzés vagy gátlás érdekében a por másodlagos agglomerációja.A szilícium-karbid-por diszperziós módszerei jelenleg főként a következő kategóriákat foglalják magukban: nagy energiájú felületmódosítás, mosás, por diszpergáló kezelése, szervetlen bevonatmódosítás, szerves bevonatmódosítás.