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文檔簡介

***********有限公司碳化硅燒結陶瓷(請按F5全屏觀看)***年**月**日碳化硅陶瓷的主要類型

按生產工藝劃分1、重結晶碳化硅R—SiC2、反應燒結RBSCSiSiC3、常壓燒結(無壓燒結)SSiC4、熱壓燒結

5、熱等靜壓燒結6、微波燒結綜合性能:重結晶<反應燒結<無壓燒結<熱壓燒結<熱等靜壓燒1、重結晶碳化硅R—SiC簡介R-SiC采用高純度的碳化硅(SiC)作料,成形后在2400℃左右的高溫下經SiC各晶粒間重新組合而形成的一種高級高溫結構陶瓷材料。特點1)高溫抗折強度達到120MPa,是普通耐火材料的幾倍以上。2)具有較小的線性膨脹系數和較高的導熱系數,導熱系數是一般耐火材料的5倍以上,所以具有較高的抗熱震穩定性能,這一優異性能為陶瓷行業實現快速燒成,提供了必要條件。3)SiC品位高,體積密度高,氣孔率較低,提高了材料的抗氧化性能,使用壽命長。在電瓷行業1400℃以上,高負載下可使用200次左右,在衛生陶瓷行業可使用800-1000)次以上,是普通耐火材料的幾倍甚至十幾倍。性能重結晶碳化硅具有高工作溫度和耐腐蝕性(的特點)項目Item單位Unit指標DateSiC含量ContentofSiC%99SiO2含量ContentofSiO2%0.1Fe2O3含量ContentofFe2O3%0.08C含量ContentofC%0.1密度Densityg/cm32.7顯氣孔率ApparentPorosity%<18常溫耐壓強度Pressure-resistingstrengthMpa≥120常溫抗折強度BendingStrengthMpa≥80使用溫度OperatingTemperature℃≤1600熱膨脹率CoefficientofThermalExpansion10-6/℃<4.8導熱系數ThermalConductivityJ/Kg℃1.36×103碳化硅原料碳化硅原料:最常用的是兩種綠色碳化硅混合1、D50值1,2-1,7微米,比表面積為7m2,2、(D50值)80-100微米和更細的(D5015-20um)混合(但也可使用較好的黑碳化硅)。化學成分SIC>99%、F·C<0.1、Si+SiO2<0.1、Fe2O3<0.08顆粒形狀及粒度組成1、顆粒形狀近似球形,才能達到最緊密的堆積。2、理想的原料粒度分布為雙峰晶粒分布,粗料和細料的配比為6:4。生產工藝原料(粗細)去離子水結合劑球磨制漿石膏模注漿成形胚體修整烘干燒成切割包裝

1、R-SiC窯具的成形方法一般有注漿成形、搗打成形、擠出法和等靜壓成形等。但生產陶瓷窯具的橫梁和棚板等最為經濟實用的依然是注漿成形法。2、坯體一般在80一100℃之間烘干30h以上即可,要求水分小于0.5%。3、燒結機理遵循“蒸發一凝聚”的原理,即粗顆料為骨料,細顆料蒸發而凝聚在骨料周圍。升溫開始階段要緩慢以便排除坯體的水分,進入高溫區域,晶體長大,在最高溫度2450℃左右再保溫1一3h即可。整個過程滬內通以高純氨氣為保護氣體。添加劑真空壓力高純氬氣應用1、耐火窯具。2、電子傳播元件。生產廠家序號生產廠家聯系電話地址1鄭州華泰節能陶瓷有限公司河南省鄭州鞏義市小關鎮2濰坊市北海精細陶瓷有限公司濰坊市坊子區荊山洼鎮

3唐山富達萊碳化硅陶瓷有限公司唐山市路北區唐山西外環韓城工業園4福賽特(唐山)技術陶瓷工業有限公司唐山市唐山市開發區大慶道71號2、反應燒結SiSiC

簡介反應燒結SiC又稱自結合SiC,是由α—SiC粉和石墨按一定比例混臺成坯體后,并加熱到1650℃左右,同時熔滲Si或通過氣相Si滲入坯體,使之與石墨起反應生成β—SiC,把原先存在的α—SiC顆粒結合起來。如果滲Si完全,就可得到完全致密、無尺寸收縮的反應燒結體。反應燒結雖可制得形狀復雜的致密SiC陶瓷,并且具有良好的抗熱震性,但燒結體中相當數量Si的存在,使得反應燒結的SiC陶瓷高溫性能較差。滲硅的方法有2種,一種是溫度達到硅的熔融溫度,產生硅的液相,通過毛細管的作用,硅直接進入坯體與碳反應生成碳化硅,達到燒結;另一種是溫度大于硅的熔融溫度,產生硅的蒸汽,通過硅蒸汽滲入坯體以達到燒結。特點與SiC的其它燒結工藝相比,反應燒結工藝具有以下特點;(1)燒結時間短,燒結溫度低。反應溫度僅需在浸滲劑熔點以上的幾十度,比其他燒結溫度低數百度。(2)適合制備大尺寸,形狀復雜的制品。由于素坯成型方法較多,而且燒結過程無需加壓,制品的尺寸僅受燒結爐大小的限制,其形狀復雜程度由成型工藝決定。(3)反應燒結樣品是一種凈尺寸燒結工藝,處理過程中尺寸變化小(<0.1%),且制品不用外壓幾乎完全致密。(4)不需要特殊、昂貴的設備。反應燒結工藝的成本遠低于熱壓和無壓燒結碳化硅。但是,反應燒結工藝所得到的制品中游離硅的含量較高,這限制了制品的使用溫度。性能碳化硅原料碳化硅原料:一般為F240,F500和F1200混合,也可兩種或單種。綠色或黑色碳化硅(皆可)。化學成分SIC>99%、F·C<0.1、Si+SiO2<0.1、Fe2O3<0.08顆粒形狀及粒度組成1、顆粒形狀近似球形,才能達到最緊密的堆積。生產工藝目前用于復雜形狀陶瓷制品的成型工藝主要有注漿成型、冷靜壓成型、注射成型、熱壓鑄成型和凝膠注模成型等。凝膠注模成型方法與其它成型工藝相比具有以下顯著特點:(1)可以用于各種陶瓷材料,成型各種復雜形狀和尺寸的陶瓷零件。(2)漿料的凝固定型時間較短且可控。(3)所用模具為無孔模具,一般要求耐堿。(5)這是一種近凈尺寸成型技術。(6)所用陶瓷料為高固相(體積分數不小于50%)、低粘度(小于1Pa.s)。(7)與傳統的干法成形技術相比,降低了大氣孔的數量,并改善氣孔的分布,提高坯體的均勻性,從而有利于燒結致密化和強度的提高。生產工藝燒成/燒結:在(0,2-2毫米)金屬硅床上,主體以1600-1700度燒制,金屬硅熔化并通過毛細管嵌入主體。由(Si+C=SiC)反應成二次碳化硅。在燒結過程中沒有尺寸變化。屬性:典型的密度:3.0-3,10克/立方厘米高導熱,但低工作溫度,因為材料中仍有游離硅。應用1、耐火材料的應用-燒嘴,窯輥管。2、易損部件-密封環等。生產廠家序號生產廠家聯系電話地址1中國科學院上海硅酸鹽研究所上海市長寧區定西路1295號2浙江奉化機械密封件廠3山東濰坊華美精細技術陶瓷有限公司山東濰坊市坊子區翠坊街中段4山東金德新材料有限公司山東臨沭縣濱海西街西段5濰坊豐華英泰特種陶瓷有限公司山東安丘市市北區6濰坊致達特種陶瓷有限公司山東濰坊市坊子區西七馬路二號3、常壓燒結

(無壓燒結)SSiC

簡介含有C、B4C元素作為燒結助劑的碳化硅陶瓷燒結屬于固相燒結,燒結過程主要由擴散機制控制,最佳燒結溫度為2150℃;含有A1203、K20、Na20、MgO等金屬氧化物作為燒結助劑的碳化硅陶瓷燒結屬于液相燒結,燒結過程主要由界面反應控制,最佳燒結溫度為1350℃。添加適當含量的C+B4C燒結助劑的碳化硅無壓燒結工藝簡單且易于控制,陶瓷燒結后相比于生坯有30%左右的體積收縮,可以獲得致密度較高,力學性能較好的碳化硅特種陶瓷。目前,常用的燒結助劑還有B4C+C、BN+C、BP(磷化硼)+C、AI+C、AIN+C等。添加適當含量的C+B4C的SiC無壓燒結工藝,工藝簡單,易于控制,材料致密度較高,最大密度為3.169/cm3(相對密度98.75%);力學性能較好,最大抗壓強度為550MPa。燒結機理固相燒結添加B4C和C的屬于固相燒結范疇,需要的燒結溫度較高。SiC燒結驅動力是:粉末顆粒表面能(Eb)和多晶燒結體晶粒晃面fl皂(Es)之差,導致體系自由能降低,比值EI壓。表征了粉末的燒結性。摻雜適量的B4C,燒結過程中B4C處于SiC晶界上,部分與SiC形成固溶體,從而降低了SiC的晶界能E。。摻雜適量的游離C對固相燒結有利,因為SiC表面通常會被氧化,導致少量Si02生成,加入的適量C有助于使SiC表面上的Si02膜還原被除去,從而提高了表面能Eb。Si.C體系在1.013x105Pa,溫度大于1880℃時發生分解一升華反應。Si.C系中包含了Si,Si2,Si3,C,C2,C3,C4,C5,SiC,Si2C,SiC2等氣相[641,在SiC晶體生長過程中,溫度差異是升華過程的根本驅動力,整個過程以質量輸運為主,Si.C系中的這些多種氣相經過擴散凝聚在SiC晶母上,導致SiC晶體顆粒的長大。燒結機理液相燒結液相燒結的燒結機理是以一定數量的多元低共熔氧化物為燒結助劑,在高溫下燒結助劑形成共熔液相,使體系的傳質方式由擴散傳質變為粘性流動,降低了致密化所需能量和燒結溫度。固熔體的形成引起了晶格缺陷,形成自由焓。由于碳化硅燒結溫度較高,在高溫下碳化硅晶格振動更容易,故自由焓隨溫度的升高而顯著增大,大大增加碳化硅內部空位,活化碳化硅燒結度。固熔體能提高燒結體致密化速率,降低了晶粒粗化速率。液相燒結首先導致了材料在結構上的變化一晶粒細小均勻呈等軸晶狀,同時由于晶界液相的引入和獨特的界面結合弱化,材料的斷裂也變為完全的沿晶斷裂模式,結果使材料的強度和韌性得到提高。性能屬性:典型密度:3,10-3.18g/cm3;顯微組織,晶粒尺寸10微米。高導熱性,韌性和耐化學腐蝕性;良好的抗氧化性。碳化硅原料碳化硅原料:D50值為0.5-0.8微米的單種微粉。通常是化學處理過的綠碳化硅微米,比表面積為20m3/克。而且氧含量應盡可能低;此外,B的添加量應選擇在0.5%—1.5%左右,而C的添加量則取決于SiC粉料中氧含量的高低。化學成分SIC>99%、F·C<0.1、Si+SiO2<0.1、Fe2O3<0.08顆粒形狀及粒度組成1、顆粒形狀近似球形,才能達到最緊密的堆積。生產工藝對于C+B4C燒結助劑體系的樣品,由于以固相燒結為主,所需的燒結溫度較高,在約1300℃時通入氬氣作為保護氣氛,因為在1300℃以上的高溫下,氬氣對減小SiC的分解是有利的。衡量SiC燒結體質量有兩個必要條件:氣孔率低盡量致密;晶粒盡可能小。應用應用范圍:多應用在密封上生產廠家序號生產廠家聯系電話地址1鄭州市立新實業有限公司鄭州市鄭州市機械加工制造工業園2淄博宇邦工業陶瓷有限公司淄博市張店區(工廠1)磁村鎮蕉磁路7號3奉化市正凱碳化物制造有限公浙江奉化市金沙路23號4山東金德新材料有限公司山東臨沭縣濱海西街西段5寧波市鄞州巨拓密封件有限公司

寧波市鄞州區姜山鎮科技園區高壓路4-1號

64、熱壓燒結簡介熱壓燒結定義、過程與特點熱壓燒結的定義:熱壓燒結就是一種壓制成形和燒結同時進行的粉體材料成形工藝方法,是將粉末裝在壓模內,在專門的熱壓機中加壓同時把粉末加熱到熔點以下,在高溫下單向或雙向施壓成形的過程。熱壓燒結的過程:在燒結過程中,高溫高壓的交互作用使粉體顆粒的粘性、塑性流動及原子的擴散得以加強;同時顆粒與顆粒間的接觸點因有較大的接觸電阻,在燒結時的大電流下產生電弧放弧或局部大量發熱,而且電磁場的作用進一步加速了原子的擴散,有利于燒結頸的形成和長大,具有催化和活化燒結功效,并有利于坯件的燒成,使燒結溫度降低、時間縮短、性能提高。熱壓燒結的特點:

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