碳化硅燒結(jié)泵如何生產(chǎn)的
碳化硅燒結(jié)泵的燒結(jié)方法各有不同,也造就了其性能各有不同,洛陽諾泰電力設(shè)備有限公司就簡單的介紹下吧!
1、熱壓燒結(jié)
Al和Fe是促進(jìn)SiC熱壓致密化的非常有效的添加劑。以Al2O3為添加劑,通過熱壓燒結(jié)工藝,也實(shí)現(xiàn)了SiC的致密化,并認(rèn)為其機(jī)理是液相燒結(jié)。此外,還有分別以B4C、B或B與C,Al2O3和C、Al2O3和Y2O3、Be、B4C與C作添加劑,采用熱壓燒結(jié),也都獲得了致密SiC陶瓷。
燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)以及力學(xué)、熱學(xué)等性能會因添加劑的種類不同而異。如:當(dāng)采用B或B的化合物為添加劑,熱壓SiC的晶粒尺寸較小,但強(qiáng)度高。當(dāng)選用Be作添加劑,碳化硅燒結(jié)泵便具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)。
2、反應(yīng)燒結(jié)
SiC的反應(yīng)燒結(jié)法較早在美國研究成功。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過程為:先將α-SiC粉和石墨粉按比例混勻,經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體。在高溫下與液態(tài)Si接觸,坯體中的C與滲入的Si反應(yīng),生成β-SiC,并與α-SiC相結(jié)合,過量的Si填充于氣孔,從而得到無孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體。反應(yīng)燒結(jié)SiC通常含有8%的游離Si。因此,為保證滲Si的完全,素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。碳化硅燒結(jié)泵一般通過調(diào)整***初混合料中α-SiC和C的含量,α-SiC的粒度級配,C的形狀和粒度以及成型壓力等手段來獲得適當(dāng)?shù)乃嘏髅芏取?/p>
采用無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)的SiC陶瓷具有各異的性能特點(diǎn)。如就燒結(jié)密度和抗彎強(qiáng)度來說,熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷相對較多,反應(yīng)燒結(jié)SiC相對較低。另一方面,SiC陶瓷的力學(xué)性能還隨燒結(jié)添加劑的不同而不同。無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對強(qiáng)酸、強(qiáng)堿具有良好的抵抗力,但碳化硅燒結(jié)泵對HF等超強(qiáng)酸的抗蝕性較差。就耐高溫性能比較來看,當(dāng)溫度低于900℃時,幾乎所有SiC陶瓷強(qiáng)度均有所提高;當(dāng)溫度超過1400℃時,反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷抗彎強(qiáng)度急劇下降。(這是由于燒結(jié)體中含有一定量的游離Si,當(dāng)超過一定溫度抗彎強(qiáng)度急劇下降所致)對于無壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的SiC陶瓷,其耐高溫性能主要受添加劑種類的影響。
3、無壓燒結(jié)
以α-SiC為原料,同時添加B和C,也同樣可實(shí)現(xiàn)SiC的致密燒結(jié)。
單獨(dú)使用B和C作添加劑,無助于SiC陶瓷充分致密。只有同時添加B和C時,才能實(shí)現(xiàn)SiC陶瓷的高密度化。為了SiC的致密燒結(jié),SiC粉料的比表面積應(yīng)在10m2/g以上,且氧含量盡可能低。B的添加量在0.5%左右,C的添加量取決于SiC原料中氧含量高低,通常C的添加量與SiC粉料中的氧含量成正比。
***近,發(fā)現(xiàn)在亞微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,在1850℃~2000℃溫度下實(shí)現(xiàn)SiC的致密燒結(jié)。由于燒結(jié)溫度低而具有明顯細(xì)化的微觀結(jié)構(gòu),因而,碳化硅燒結(jié)泵的強(qiáng)度和韌性大大改善。
4、熱等靜壓燒結(jié)
近年來,為進(jìn)一步提高SiC陶瓷的力學(xué)性能,研究人員進(jìn)行了SiC陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作。研究人員以B和C為添加劑,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體。更進(jìn)一步,通過該工藝,在2000℃和138MPa壓力下,成功實(shí)現(xiàn)無添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。
當(dāng)SiC粉末的粒徑小于0.6μm時,即使不引入任何添加劑,通過熱等靜壓燒結(jié),在1950℃即可使其致密化。如選用比表面積為24m2/g的SiC超細(xì)粉,采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,在1850℃便可獲得高致密度的無添加劑SiC陶瓷。
另外,Al2O3是碳化硅陶瓷泵的有效添加劑。而C的添加對SiC陶瓷的熱等靜壓燒結(jié)致密化不起作用,過量的C甚至?xí)种芐iC陶瓷的燒結(jié)。
以上內(nèi)容來源自碳化硅泵***廠家洛陽諾泰電力設(shè)備官網(wǎng):http://www.server-world.net