Hvad er fremstillingsmetoderne for siliciumcarbidpulver?

Siliciumcarbid (SiC) keramisk pulverhar fordelene ved høj temperaturstyrke, god oxidationsmodstand, høj slidstyrke og termisk stabilitet, lille termisk udvidelseskoefficient, høj varmeledningsevne, god kemisk stabilitet osv. Derfor bruges det ofte til fremstilling af forbrændingskamre, højtemperaturudstødning enheder, temperaturbestandige plastre, flymotorkomponenter, kemiske reaktionsbeholdere, varmevekslerrør og andre mekaniske komponenter under barske forhold, og er et meget brugt avanceret ingeniørmateriale.Det spiller ikke kun en vigtig rolle på de højteknologiske områder under udvikling (såsom keramiske motorer, rumfartøjer osv.), men har også et bredt marked og anvendelsesområder, der skal udvikles inden for den nuværende energi, metallurgi, maskineri, byggematerialer , kemisk industri og andre områder.

Fremstillingsmetoderne vedrsiliciumcarbid pulverkan hovedsageligt opdeles i tre kategorier: fastfasemetoden, væskefasemetoden og gasfasemetoden.

1. Fast fase metode

Fastfasemetoden omfatter hovedsageligt carbotermisk reduktionsmetode og siliciumcarbon-direkte reaktionsmetode.Carbotermiske reduktionsmetoder omfatter også Acheson-metoden, vertikal ovnmetode og højtemperaturkonverteringsmetode.Siliciumcarbid pulverpræparatet blev oprindeligt fremstillet ved Acheson-metoden ved at bruge koks til at reducere siliciumdioxid ved høj temperatur (ca. 2400 ℃), men pulveret opnået ved denne metode har en stor partikelstørrelse (>1 mm), forbruger meget energi, og processen er kompliceret.I 1980'erne dukkede nyt udstyr til syntetisering af β-SiC-pulver, såsom vertikal ovn og højtemperaturkonverter.Efterhånden som den effektive og specielle polymerisation mellem mikrobølger og kemiske stoffer i fast stof er blevet afklaret gradvist, er teknologien til at syntetisere sic pulver ved mikrobølgeopvarmning blevet stadig mere moden.Silicium-carbon-direkte reaktionsmetoden omfatter også selvformerende højtemperatursyntese (SHS) og mekanisk legeringsmetode.SHS-reduktionssyntesemetoden bruger den eksoterme reaktion mellem SiO2 og Mg til at kompensere for manglen på varme.Detsiliciumcarbid pulveropnået ved denne metode har høj renhed og lille partikelstørrelse, men Mg i produktet skal fjernes ved efterfølgende processer såsom bejdsning.

2 flydende fase metode

Væskefasemetoden omfatter hovedsageligt sol-gel-metoden og polymer termisk nedbrydningsmetode.Sol-gel-metoden er en metode til fremstilling af gel indeholdende Si og C ved korrekt sol-gel-proces og derefter pyrolyse og højtemperatur-carbotermisk reduktion for at opnå siliciumcarbid.Højtemperaturnedbrydning af organisk polymer er en effektiv teknologi til fremstilling af siliciumcarbid: den ene er at opvarme gelpolysiloxan, nedbrydningsreaktion for at frigive små monomerer og til sidst danne SiO2 og C, og derefter ved carbonreduktionsreaktion for at fremstille SiC-pulver;Den anden er at opvarme polysilan eller polycarbosilan for at frigive små monomerer for at danne et skelet og til sidst dannesiliciumcarbid pulver.

3 Gasfase metode

På nuværende tidspunkt er gasfasesyntesen afsiliciumcarbidkeramisk ultrafint pulver bruger hovedsageligt gasfaseaflejring (CVD), Plasma-induceret CVD, Laser-induceret CVD og andre teknologier til at nedbryde organisk materiale ved høj temperatur.Det opnåede pulver har fordelene ved høj renhed, lille partikelstørrelse, mindre partikelagglomerering og nem kontrol af komponenter.Det er en relativt avanceret metode på nuværende tidspunkt, men med høje omkostninger og lavt udbytte er det ikke let at opnå masseproduktion og er mere velegnet til fremstilling af laboratoriematerialer og produkter med særlige krav.

På nuværende tidspunkt ersiliciumcarbid pulverbrugt er hovedsagelig submikron eller endda nanoniveau pulver, fordi pulverpartikelstørrelsen er lille, høj overfladeaktivitet, så hovedproblemet er, at pulveret er let at producere agglomeration, det er nødvendigt at modificere pulverets overflade for at forhindre eller hæmme den sekundære agglomeration af pulveret.På nuværende tidspunkt omfatter metoderne til dispersion af SiC-pulver hovedsageligt følgende kategorier: højenergioverflademodifikation, vask, dispergeringsmiddelbehandling af pulver, modifikation af uorganisk coating, modifikation af organisk coating.


Indlægstid: Aug-08-2023