Πώς να λύσετε το πρόβλημα των ρωγμών πυροσυσσωμάτωσης σε κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου; - Ημιαγωγός VeTek

Στον τομέα της σύγχρονης βιομηχανικής κατασκευής, τα κεραμικά υλικά υψηλής απόδοσης έχουν γίνει σταδιακά τα προτιμώμενα υλικά για βασικές βιομηχανικές εφαρμογές λόγω της εξαιρετικής αντοχής στη φθορά, της αντοχής σε υψηλές θερμοκρασίες και της χημικής σταθερότητάς τους. Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου (SiC) υψηλής καθαρότητας έχουν γίνει ιδανική επιλογή για πολλούς βιομηχανικούς τομείς λόγω των μοναδικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων τους, όπως η υψηλή αντοχή, η υψηλή σκληρότητα και η καλή θερμική αγωγιμότητα. Ωστόσο, στη διαδικασία παρασκευής κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου, το πρόβλημα των ρωγμών πυροσυσσωμάτωσης ήταν πάντα ένα εμπόδιο που περιόριζε τη βελτίωση της απόδοσής τους. Αυτό το άρθρο θα διερευνήσει σε βάθος τα προβλήματα απόδοσης των ρωγμών πυροσυσσωμάτωσης σε κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου υψηλής απόδοσης και υψηλής καθαρότητας και θα προτείνει λύσεις.

Ⅰ. Εφαρμογή Ιστορικό της υψηλής απόδοσης κεραμικά καρβιδίου πυριτίου

Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου έχουν ευρείες προοπτικές εφαρμογής στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία, τον ενεργειακό εξοπλισμό και άλλους τομείς. Στον αεροδιαστημικό τομέα, τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται για την κατασκευή πτερυγίων στροβίλων και θαλάμων καύσης για να αντέχουν σε ακραίες υψηλές θερμοκρασίες και οξειδωτικά περιβάλλοντα. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή ρότορων στροβιλοσυμπιεστών για την επίτευξη υψηλότερων ταχυτήτων και ανθεκτικότητας. Στον ενεργειακό εξοπλισμό, τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου χρησιμοποιούνται ευρέως σε βασικά εξαρτήματα των πυρηνικών αντιδραστήρων και των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ορυκτών καυσίμων για τη βελτίωση της λειτουργικής απόδοσης και ασφάλειας του εξοπλισμού.

Ⅱ. Αιτίες της πυροσυσσωμάτωσης ρωγμών σε κεραμικά καρβιδίου πυριτίου

Τα κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου είναι επιρρεπή σε ρωγμές κατά τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης. Οι κύριοι λόγοι περιλαμβάνουν τις ακόλουθες πτυχές:

Ιδιότητες σκόνης: Το μέγεθος των σωματιδίων, η ειδική επιφάνεια και η καθαρότητα της σκόνης καρβιδίου του πυριτίου επηρεάζουν άμεσα τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης. Η σκόνη καρβιδίου του πυριτίου υψηλής καθαρότητας και λεπτών σωματιδίων είναι πιο πιθανό να παράγει ομοιόμορφη μικροδομή κατά τη διαδικασία πυροσυσσωμάτωσης, μειώνοντας την εμφάνιση ρωγμών.

Πίεση χύτευσης: Η πίεση χύτευσης έχει σημαντική επίδραση στην πυκνότητα και την ομοιομορφία του κενού καρβιδίου πυριτίου. Πολύ υψηλή ή πολύ χαμηλή πίεση χύτευσης μπορεί να προκαλέσει συγκέντρωση στρες μέσα στο κενό, αυξάνοντας τον κίνδυνο ρωγμών.

Θερμοκρασία και ώρα πυροσυσσωμάτωσης: Η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης των κεραμικών καρβιδίου πυριτίου είναι συνήθως μεταξύ 2000 ° C και 2400 ° C και ο χρόνος μόνωσης είναι επίσης μεγάλος. Η παράλογη θερμοκρασία και ο έλεγχος του χρόνου θα οδηγήσουν σε μη φυσιολογική ανάπτυξη κόκκων και ανώμαλο στρες, προκαλώντας έτσι ρωγμές.

Ρυθμός θέρμανσης και ρυθμός ψύξης: Η ταχεία θέρμανση και ψύξη θα δημιουργήσει θερμική καταπόνηση στο εσωτερικό του τεμαχίου, οδηγώντας στο σχηματισμό ρωγμών. Ο λογικός έλεγχος των ρυθμών θέρμανσης και ψύξης είναι το κλειδί για την αποφυγή ρωγμών.

Ⅲ. Μέθοδοι για τη βελτίωση της απόδοσης ρωγμών πυροσυσσωμάτωσης κεραμικών καρβιδίου του πυριτίου

Προκειμένου να λυθεί το πρόβλημα των ρωγμών πυροσυσσωμάτωσης σε κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου, μπορούν να υιοθετηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι:

Προεπεξεργασία σκόνης: Βελτιστοποιήστε την κατανομή μεγέθους σωματιδίων και την ειδική επιφάνεια της σκόνης καρβιδίου του πυριτίου μέσω διεργασιών όπως η ξήρανση με ψεκασμό και η άλεση με σφαιρίδια για τη βελτίωση της δραστηριότητας πυροσυσσωμάτωσης της σκόνης.

Σχηματισμός βελτιστοποίησης της διαδικασίας: Χρησιμοποιήστε προηγμένες τεχνολογίες διαμόρφωσης, όπως ισοστατική συμπίεση και διαμόρφωση ολίσθησης για να βελτιώσετε την ομοιομορφία και την πυκνότητα του ακατέργαστου και να μειώσετε τη συγκέντρωση εσωτερικής τάσης.

Έλεγχος διαδικασίας πυροσυσσωμάτωσης: Βελτιστοποιήστε την καμπύλη πυροσυσσωμάτωσης, επιλέξτε την κατάλληλη θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης και χρόνο διατήρησης και ελέγξτε την ανάπτυξη των κόκκων και την κατανομή των τάσεων. Ταυτόχρονα, υιοθετήστε διαδικασίες όπως η κατάτμηση πυροσυσσωμάτωσης και η θερμή ισοστατική συμπίεση (HIP) για περαιτέρω μείωση της εμφάνισης ρωγμών.

Προσθήκη πρόσθετων: Η προσθήκη κατάλληλων ποσοτήτων στοιχείων σπάνιων γαιών ή πρόσθετων οξειδίου, όπως το οξείδιο του yttrium, το οξείδιο του αργιλίου κ.λπ., μπορεί να προάγει την πυκνότητα πυροσυσσωμάτωσης και να βελτιώσει την αντίσταση της ρωγμής του υλικού.

Ⅳ.Για VeTek SemiconductorΚεραμικά καρβιδίου πυριτίου

Η VeTek Semiconductor είναι κορυφαίος κατασκευαστής και προμηθευτής προϊόντων κεραμικής καρβιδίου πυριτίου στην Κίνα. Με το εκτεταμένο μας χαρτοφυλάκιο συνδυασμών υλικών Silicon Carbide Ceramics ποιότητας ημιαγωγών, τις δυνατότητες κατασκευής εξαρτημάτων και τις υπηρεσίες μηχανικής εφαρμογών, μπορούμε να σας βοηθήσουμε να ξεπεράσετε σημαντικές προκλήσεις. Τα κύρια προϊόντα μας για κεραμικά καρβιδίου πυριτίου περιλαμβάνουνΣωλήνας διεργασίας SiC, Βάρκα γκοφρέτας καρβιδίου πυριτίου για οριζόντιο φούρνο, Κουτάλι του καρβιδίου του πυριτίου, Σκάφος γκοφρέτας από καρβίδιο πυριτίου με επίστρωση SiCκαιΥψηλός καθαρός μεταφορέας πλακιδίων καρβιδίου. Το εξαιρετικά έντονα κεραμικά Carbide του Semiconductor χρησιμοποιείται συχνά σε όλο τον κύκλο της παραγωγής και της επεξεργασίας ημιαγωγών. Το Semiconductor του Semiconduction είναι ο καινοτόμος συνεργάτης σας στον τομέα της επεξεργασίας ημιαγωγών.