Как да решим проблема със синтерованите пукнатини в керамиката от силициев карбид? - VeTek полупроводник

В областта на съвременното индустриално производство, високоефективните керамични материали постепенно се превръщат в предпочитаните материали за ключови индустриални приложения поради отличната си устойчивост на износване, висока температурна устойчивост и химическа стабилност. Керамиката с висока чистота на силиций (SIC) се превърна в идеален избор за много индустриални полета поради техните уникални физически и химични свойства, като висока якост, висока твърдост и добра топлопроводимост. Въпреки това, в процеса на подготовка на керамиката на силициев карбид, проблемът със синтероването на пукнатини винаги е бил затрудняващ нейното подобряване на производителността. Тази статия ще проучи дълбоко проблемите с производителността на синтероването на пукнатини при високоефективна и високо чистота на силициев карбид керамика и ще предложи решения.

Ⅰ. Основа на приложение на високоефективна силициево-карбидна керамика

Силиконовата карбидна керамика има широки перспективи за приложение в аерокосмическото пространство, автомобилната индустрия, енергийното оборудване и други области. В аерокосмическото поле се използва керамика от силициев карбид за производство на лопатки на турбини и горивни камери, за да издържа на крайни високи температури и окисляваща среда. В автомобилната индустрия керамиката на силициев карбид може да се използва за производство на ротори на турбокомпресор за постигане на по -високи скорости и издръжливост. В енергийното оборудване силиконовата карбидна керамика се използва широко в ключови компоненти на ядрените реактори и електроцентралите за изкопаеми горива за подобряване на експлоатационната ефективност и безопасността на оборудването.

Ⅱ. Причини за пукнатини при синтероване в керамика от силициев карбид

Керамиката от силициев карбид е податлива на пукнатини по време на процеса на синтероване. Основните причини включват следните аспекти:

Свойства на праха: Размерът на частиците, специфичната повърхност и чистотата на прах от силициев карбид пряко влияят върху процеса на синтероване. Силиконов карбиден прах с висока чист, фини частици е по-вероятно да произвежда равномерна микроструктура по време на процеса на синтероване, намалявайки появата на пукнатини.

Налягане на формоване: Налягането на формоването оказва значително влияние върху плътността и равномерността на празнато на силициевия карбид. Твърде високо или твърде ниско налягане на формоването може да причини концентрация на напрежение вътре в празното, увеличавайки риска от пукнатини.

Температура и време: Температурата на синтероване на керамиката от силициев карбид обикновено е между 2000°C и 2400°C, а времето за изолация също е дълго. Неразумният контрол на температурата и времето на синтероване ще доведе до необичаен растеж на зърното и неравномерно напрежение, като по този начин ще причини пукнатини.

Скорост на отопление и скорост на охлаждане: Бързото нагряване и охлаждане ще доведе до термично напрежение вътре в заготовката, което води до образуване на пукнатини. Разумният контрол на скоростите на нагряване и охлаждане е ключът към предотвратяване на пукнатини.

Ⅲ. Методи за подобряване на ефективността на пукнатината на Sintering на силициевата карбидна керамика

За да се реши проблемът със синтерованите пукнатини в керамиката от силициев карбид, могат да бъдат приети следните методи:

Прахообразна предварителна обработка: Оптимизирайте разпределението на размера на частиците и специфичната повърхност на силициевия карбид на прах чрез процеси като сушене на спрей и фрезоване на топката, за да подобрите активността на прах.

Оптимизация на процеса на формиране: Използвайте усъвършенствани технологии за формоване като изостатично пресоване и плъзгащо формоване, за да подобрите еднородността и плътността на заготовката и да намалите концентрацията на вътрешно напрежение.

Контрол на процеса на синтероване: Оптимизирайте кривата на синтероване, изберете подходящата температура на синтероване и време на задържане и контролирайте растежа на зърното и разпределението на напрежението. В същото време приемането на процеси като сегментирано синтероване и горещо изостатично натискане (HIP) за по -нататъшно намаляване на появата на пукнатини.

Добавяне на добавки: Добавянето на подходящи количества от редки земни елементи или оксидни добавки, като итриев оксид, алуминиев оксид и др., Може да насърчи уплътняването на синтероване и да подобри устойчивостта на пукнатина на материала.

Ⅳ.За ПолупроводникКерамика от силициев карбид

Полупроводнике водещ производител и доставчик на керамични продукти от силициев карбид в Китай. С нашето обширно портфолио от комбинации от материали от силициев карбид керамика от полупроводников клас, възможности за производство на компоненти и услуги за инженеринг на приложения, ние можем да ви помогнем да преодолеете значителни предизвикателства. Нашите основни продукти от силициева карбид керамика включватSiC технологична тръба, Силиконова карбидна вафлена лодка за хоризонтална пещ, Силиконов карбид конзолна гребло, SIC покритие със силиконов карбид вафли лодкаиНосител на вафли с висок чист силиконов карбид. Ултра-пурсовата керамика на Vetek Semiconductor често се използват през целия цикъл на полупроводниково производство и обработка.