Hur löser man problemet med sintringssprickor i kiselkarbidkeramik? - VeTek halvledare

Inom området för modern industriell tillverkning har högpresterande keramiska material gradvis blivit de föredragna materialen för viktiga industriella tillämpningar på grund av deras utmärkta slitstyrka, höga temperaturbeständighet och kemiska stabilitet. Högren kiselkarbid (SiC) keramik har blivit ett idealiskt val för många industriområden på grund av deras unika fysikaliska och kemiska egenskaper, såsom hög hållfasthet, hög hårdhet och god värmeledningsförmåga. Men i framställningsprocessen av kiselkarbidkeramik har problemet med sintringssprickor alltid varit en flaskhals som begränsar dess prestandaförbättring. Den här artikeln kommer att undersöka prestandaproblemen med sintringssprickor i högpresterande och ren kiselkarbidkeramik och föreslå lösningar.

Ⅰ. Tillämpningsbakgrund av högpresterande kiselkarbid keramik

Kiselkarbidkeramik har breda tillämpningsutsikter inom flyg-, bilindustrin, energiutrustning och andra områden. Inom flyg- och rymdfältet används kiselkarbid keramik för att tillverka turbinblad och förbränningskamrar för att motstå extrema höga temperaturer och oxiderande miljöer. Inom fordonsindustrin kan kiselkarbid keramik användas för att tillverka turboladdarrotorer för att uppnå högre hastigheter och hållbarhet. I energiutrustning används kiselkarbideramik i stor utsträckning i viktiga komponenter i kärnreaktorer och kraftverk för fossila bränslen för att förbättra utrustningseffektiviteten och säkerheten för utrustningen.

Ⅱ. Orsaker till sintring av sprickor i kiselkarbid keramik

Kiselkarbid keramik är benägna att spricka under sintringsprocessen. De främsta orsakerna inkluderar följande aspekter:

Pulveregenskaper: Partikelstorleken, den specifika ytan och renheten hos kiselkarbidpulver påverkar sintringsprocessen direkt. Det är mer sannolikt att kiselkarbidpulver med hög renhet och finpartiklar ger en enhetlig mikrostruktur under sintringsprocessen, vilket minskar förekomsten av sprickor.

Formtryck: Gjutningstryck har en betydande effekt på tätheten och enhetligheten hos kiselkarbiden. För högt eller för lågt gjutningstryck kan orsaka spänningskoncentration inuti det tomma, vilket ökar risken för sprickor.

Sintringstemperatur och tid: Sintringstemperaturen för kiselkarbidkeramik är vanligtvis mellan 2000°C och 2400°C, och isoleringstiden är också lång. Orimlig sintringstemperatur och tidskontroll kommer att leda till onormal korntillväxt och ojämn spänning och därigenom orsaka sprickor.

Värmehastighet och kylhastighet: Snabb uppvärmning och kylning ger termisk stress inuti det tomma, vilket leder till bildning av sprickor. Rimlig kontroll av uppvärmning och kylningshastigheter är nyckeln till att förhindra sprickor.

Ⅲ. Metoder för att förbättra sintringsprickan hos kiselkarbid keramik

För att lösa problemet med sintringssprickor i kiselkarbidkeramik kan följande metoder användas:

Pulverförbehandling: Optimera partikelstorleksfördelningen och den specifika ytan för kiselkarbidpulver genom processer såsom spraytorkning och kullmalning för att förbättra sintringsaktiviteten hos pulver.

Bildningsprocessoptimering: Använd avancerad formningsteknik som isostatisk pressning och slipformning för att förbättra likformigheten och densiteten hos ämnet och minska inre spänningskoncentration.

Sintringsprocesskontroll: Optimera sintringskurvan, välj lämplig sintringstemperatur och hålltid och kontrollera korntillväxt och spänningsfördelning. Använd samtidigt processer som segmenterad sintring och varm isostatisk pressning (HIP) för att ytterligare minska förekomsten av sprickor.

Lägger till tillsatser: Tillsats av lämpliga mängder av sällsynta jordartsmetaller eller oxidtillsatser, såsom yttriumoxid, aluminiumoxid, etc., kan främja sintringsförtätning och förbättra materialets sprickbeständighet.

Ⅳ.Om Det halvledareKiselkarbidkeramik

Det halvledareär en ledande tillverkare och leverantör av Silicon Carbide Ceramics-produkter i Kina. Med vår omfattande portfölj av materialkombinationer av kiselkarbidkeramik av halvledarkvalitet, komponenttillverkningsmöjligheter och applikationstekniska tjänster kan vi hjälpa dig att övervinna betydande utmaningar. Våra huvudsakliga Silicon Carbide Ceramics produkter inkluderarSic processrör, Silicon Carbide Wafer Boat för horisontell ugn, Kiselkarbid utskjutning, SiC-belagd kiselkarbid-waferbåtochHigh Pure Silicon Carbide Wafer Carrier. Vetek Semiconductors Ultra-Pure Silicon Carbide Ceramics används ofta under hela cykeln med halvledarstillverkning och bearbetning. Vetek Semiconductor är din innovativa partner inom området halvledarbearbetning.