실리콘 카바이드는 C-Si 공유 결합과 결합 된 화합물이다. 내마모성 및 열 충격 저항뿐만 아니라 강한 부식 저항 및 높은 열전도도를 가지고 있습니다. 항공 우주 및 기계 제조에 널리 사용됩니다. , 석유 화학, 금속 제련 및 전자 산업, 특히 내마비 부품 및 고온 구조 부품의 생산을위한 세라믹 플랜지. 반응 소결 실리콘 카바이드 세라믹은 산업적으로 생산 된 최초의 구조적 세라믹 중 하나입니다. 전통적인 반응 소결 실리콘 카바이드 세라믹은 실리콘 카바이드 분말과 소량의 탄소 분말로 만들어지며, 고온 실리콘 침윤 반응에 의해 소결된다. 소결 세라믹 곰팡이 시간은 길고 온도가 높고 에너지 소비가 크고 비용이 높습니다. 반응 소결 실리콘 카바이드 기술의 광범위한 적용으로 전통적인 반응 소결 실리콘 카바이드 세라믹은 실리콘 카바이드 세라믹의 형태의 복잡성에 대한 산업 요구 사항을 충족시킬 수 없습니다. 최근 몇 년 동안, 일부 실리콘 카바이드 나노 파이어는 소결 밀도와 높은 굴곡 강도를 갖는 실리콘 카바이드 세라믹을 제조하는데 사용되어 재료의 기계적 특성을 크게 향상시켰다. 그러나, 실리콘 카바이드 나노 분말 원료의 가격은 톤당 10,000 위안 이상이며 생산 비용이 너무 높아 대규모 홍보에 도움이되지 않습니다. 이 연구에서, 반응 소결 실리콘 탄화물 세라믹 녹색 바디는 탄소 공급원으로서 광범위한 목재 탄소 분말을 사용하여 및 미크론 실리콘 카바이드로 골재로서 그라우팅 기술에 의해 제조되었다. 이것은 실리콘 카바이드 분말의 사전 합성을 제거 할뿐만 아니라 실리콘 카바이드 세라믹의 준비 비용을 줄일 수있을뿐만 아니라 큰 크기와 복잡한 모양의 얇은 벽 제품을 준비하여 성능 향상 및 세라믹 부품 응용 프로그램을위한 특정 참조를 제공합니다. 반응 소결 실리콘 카바이드 세라믹. 테스트 1. 원료 시험 재료는 다음과 같습니다. D50 = 3.6μm 실리콘 카바이드, W (sic) ≥98%; D50 = 0.5μm 카본 블랙, W (C) ≥99%; D50 = 10μm 흑연, W (C) ≥99%; 분산제는 폴리 비닐 피 롤리돈 K30 (k 값은 27-33)이고 K90 (k 값은 88-96)이고; 물 환원제 폴리 카르 복실 산 CE-64, 곰팡이 방출 제 AO, 탈 이온수. 2. 시편 준비 테스트 성분 표 1에 따른 시험 성분, 4 시간 동안 전기 교반기로 저어주고 균일하게 혼합 된 슬러리를 얻습니다. 슬러리 ≤1000 MPa · s의 점도를 유지하고, 혼합 슬러리를 제조 된 석고 금형에 주조를 위해 붓고 2-3 분 동안 방치하여 석고 금형을 탈수시켜 블랭크를 얻습니다. 48 시간 동안 시원한 장소에 배치 한 후, 블랭크를 석고 금형에서 꺼내 녹색 몸체를 얻었고, 이는 80 ℃에서 4 ~ 6 시간 동안 진공 건조 오븐에서 건조시킨 다음 머플에 박탈되었다. 녹색 몸체를 얻기 위해 800 ℃에서 2 시간 동안 용광로. 1 : 100 : 2000의 질량 비율을 갖는 탄소 검은 색, 실리콘 분말 및 질화 붕소의 혼합 분말을 삽입 분말로 사용하고 녹색 몸체를 매립하고 1720 ℃에서 2 시간 동안 소결 용광로에서 소결 하였다. 가루 실리콘 카바이드 세라믹.
3. 성능 테스트
회전 점도계를 사용하여 상이한 교반 시간 (1 내지 5 시간)으로 실온에서 슬러리의 점도를 측정 하였다. 샘플의 굴곡 강도, 샘플 크기는 3mm × 4mm × 36mm이고, 스팬은 30mm이고, 하중 속도는 0.5 mm · Min-1입니다. 1720 ℃에서 발사 된 샘플의 상 조성 및 미세 구조를 XRD 및 SEM에 의해 분석 하였다.
결과와 토론
1. 물리적 특성
1.1 슬러리 점도, 녹색 벌크 밀도 및 명백한 다공성에 대한 교반 시간의 영향
그림 1과 그림 2는 각각 2# 샘플의 교반 시간과 슬러리의 점도와 교반 시간과 벌크 밀도와 녹색 몸의 명백한 다공성 사이의 관계를 각각 보여줍니다.
교반 시간이 증가함에 따라 세라믹 칩 점도가 감소하고 슬러리의 점도가 4 시간에 최소 721 MPa에 도달 한 다음 평평한 경향이 있음을 알 수 있습니다. 그림 2는 샘플 2#의 벌크 밀도가 최대 1.47 g · cm-3이고 명백한 다공성은 32.4%에서 가장 낮음을 보여줍니다. 점도가 낮을수록 분산 성이 높아지고 슬러리가 더 많이 분산되어 실리콘 카바이드 세라믹의 성능을 향상시키는 데 더 도움이됩니다. 따라서, 완전 미세 분말 실리콘 카바이드 세라믹의 제조에 사용 된 슬러리의 점도는 비교적 낮다. 불충분 한 교반 시간은 실리콘 카바이드 미세 분말의 고르지 않은 혼합으로 이어질 것입니다. 교반 시간이 너무 길면 더 많은 물이 증발하고 시스템이 불안정 해져서 우수한 성능을 갖는 풀 미세 파우더 실리콘 카바이드 세라믹 재료의 준비에 도움이되지 않습니다. 결론적으로, 혼합 슬러리에 대한 최적의 교반 시간은 4 시간이다.
1.2 슬러리 점도, 녹색 벌크 밀도 및 명백한 다공성에 대한 흑연의 영향
표 2에는 흑연이 포함 된 2# 샘플 및 비 aadded 6# 샘플의 슬러리 점도, 녹색 벌크 밀도 및 명백한 다공성이 나열되어 있습니다. 흑연을 첨가 한 후, 슬러리의 점도가 감소하고 녹색 몸체의 벌크 밀도가 증가하고 명백한 다공성이 감소 함을 알 수 있습니다. 흑연의 윤활 효과로 인해, 슬러리의 점도가 감소하고, 제조 된 슬러리가 균일하게 분산되고, 전체-파우스 분말 실리콘 카바이드 세라믹의 밀도가 증가한다. 흑연이 추가되지 않은 슬러리는 점도가 높고, 분산 성이 좋지 않고 안정성이 있습니다. 따라서, 완전 미세 분말 실리콘 탄화물 세라믹 재료를 준비하기 위해 흑연을 추가해야한다.
