Kako rešiti problem sintranja razpok v keramiki silicijevega karbida? - Vetek Semiconductor

Na področju sodobne industrijske proizvodnje so visokozmogljivi keramični materiali postopoma postali najprimernejši materiali za ključne industrijske uporabe zaradi odlične odpornosti na obrabo, visoke temperaturne odpornosti in kemične stabilnosti. Keramika silicijevega karbida z visoko čistomo (SIC) je postala idealna izbira za številna industrijska polja zaradi svojih edinstvenih fizikalnih in kemijskih lastnosti, kot so visoka trdnost, velika trdota in dobra toplotna prevodnost. Vendar je v postopku priprave keramike silicijevega karbida problem sintranih razpok vedno ozko grlo, ki omejuje njegovo izboljšanje uspešnosti. Ta članek bo globoko raziskal težave z zmogljivostjo sintranja razpok v visokozmogljivi in ​​visokozmogljivi silicijevi karbidni keramiki in predlaganih rešitev.

Ⅰ. Uporaba ozadja visokozmogljive keramike silicijevega karbida

Keramika iz silicijevega karbida ima široke možnosti uporabe v letalstvu, avtomobilski industriji, energetski opremi in na drugih področjih. Na področju letalstva se keramika iz silicijevega karbida uporablja za izdelavo turbinskih lopatic in zgorevalnih komor, ki so odporne na ekstremno visoke temperature in oksidacijska okolja. V avtomobilski industriji se lahko keramika iz silicijevega karbida uporablja za izdelavo rotorjev turbopolnilnikov za doseganje višjih hitrosti in vzdržljivosti. V energetski opremi se keramika iz silicijevega karbida pogosto uporablja v ključnih komponentah jedrskih reaktorjev in elektrarn na fosilna goriva za izboljšanje učinkovitosti delovanja in varnosti opreme.

Ⅱ. Vzroki za sintranje razpok v keramiki silicijevega karbida

Keramika iz silicijevega karbida je med postopkom sintranja nagnjena k razpokom. Glavni razlogi vključujejo naslednje vidike:

Lastnosti prahu: Velikost delcev, specifična površina in čistost prahu iz silicijevega karbida neposredno vplivajo na postopek sintranja. Silicijev karbidni prah z visokimi čistosti je bolj verjetno, da bo med postopkom sintranja ustvaril enakomerno mikrostrukturo, kar zmanjšuje pojav razpok.

Tlak oblikovanja: Tlak oblikovanja pomembno vpliva na gostoto in enakomernost praznega silicijevega karbida. Previsok ali prenizek tlak oblikovanja lahko povzroči koncentracijo stresa znotraj praznega in poveča tveganje za razpoke.

Temperatura in čas sintranja: Temperatura sintranja keramike iz silicijevega karbida je običajno med 2000 °C in 2400 °C, dolg pa je tudi čas izolacije. Nerazumna kontrola temperature in časa sintranja bo povzročila nenormalno rast zrn in neenakomerno obremenitev, kar bo povzročilo razpoke.

Hitrost ogrevanja in hitrost hlajenja: Hitro ogrevanje in hlajenje bosta ustvarila toplotni stres znotraj praznega, kar bo vodilo do nastanka razpok. Za preprečevanje razpok je ključnega pomena razumni nadzor hitrosti ogrevanja in hlajenja.

Ⅲ. Metode za izboljšanje lastnosti sinterijske razpoke keramike iz silicijevega karbida

Za rešitev problema sintranja razpok v keramiki iz silicijevega karbida je mogoče sprejeti naslednje metode:

Predobdelava v prahu: Optimizirajte porazdelitev velikosti delcev in specifično površino prahu silicijevega karbida s postopki, kot sta sušenje z razprševanjem in kroglično mletje, da izboljšate aktivnost sintranja prahu.

Optimizacija procesa oblikovanja: Uporabite napredne tehnologije oblikovanja, kot sta izostatično stiskanje in drsno oblikovanje, da izboljšate enakomernost in gostoto surovca ​​ter zmanjšate koncentracijo notranjih napetosti.

Nadzor procesa sintranja: Optimizirajte krivuljo sintranja, izberite ustrezno temperaturo sintranja in čas zadrževanja ter nadzirajte rast zrn in porazdelitev napetosti. Hkrati uporabite postopke, kot sta segmentirano sintranje in vroče izostatično stiskanje (HIP), da dodatno zmanjšate pojav razpok.

Dodajanje aditivov: Dodajanje ustreznih količin redkih zemeljskih elementov ali oksidnih dodatkov, kot so ytrijev oksid, aluminijev oksid itd.

Ⅳ.O tem To polprevodnikKeramika iz silicijevega karbida

Vetek Semiconductor je vodilni proizvajalec in dobavitelj izdelkov za keramiko iz silicijevega karbida na Kitajskem. Z našim obsežnim portfeljem polprevodniških kombinacij silicijevega karbida keramike, zmogljivosti za proizvodnjo komponent in storitev aplikacijskega inženirstva vam lahko pomagamo premagati pomembne izzive. Naši glavni izdelki iz keramike iz silicijeve karbide vključujejoSic procesna cev, Silicon karbidni čoln za vodoravno peč, Cantilever vesla iz silicijevega karbida, Čoln za rezine iz silicijevega karbida, prevlečen s SiCinNosilec rezin iz silicijevega karbida visoke čistosti. Izjemno čista silicijeva karbidna keramika VeTek Semiconductor se pogosto uporablja v celotnem ciklu izdelave in obdelave polprevodnikov. VeTek Semiconductor je vaš inovativni partner na področju obdelave polprevodnikov.