Engineering Ceramic Co.,( EC © ™) レポート:
炭化ケイ素は、高温での機械的強度、高硬度、高弾性率、高耐摩耗性、高熱伝導率、耐食性に優れた重要な構造用セラミック材料として、高温窯だけでなく、燃焼ノズル、熱交換器、シールリング、滑り軸受、その他の伝統的な産業分野だけでなく、防弾装甲材料、スペースミラー、固定具材料や核燃料ケーシング材料の製造における半導体ウェハとしても使用されます。 Engineering Ceramic Co., ( EC © ™ ) は、20 年以上の生産経験から、中国の炭化ケイ素セラミック市場向けに最も一般的な焼結技術を導き出しました。
◇反応焼結
◇加圧焼結
◇再結晶焼結
◇熱間加圧焼結
◇熱間静水圧焼結
◇振動加圧焼結
反応焼結
炭化ケイ素の反応焼結プロセスには、スリップキャスティング、プレスまたは冷間静水圧プレスによって製造されたカーボン、シリコン、およびシリコン粉末を混合し、次にシリコン浸透反応を実行する、つまり真空キルン内で本体を 1500°C 以上に加熱することが含まれます。または不活性ガスキルンを使用すると、固体シリコンが溶解して液体シリコンとなり、毛細管現象によって多孔質体に浸透します。液体シリコンまたはシリコン蒸気とその場で生成された β-SiC との間の化学反応は、ビレット内の元の SiC 粒子と結合して、反応焼結炭化ケイ素セラミック材料を形成します。
反応焼結炭化ケイ素の利点は、低い焼結温度、低い製造コスト、より高い材料密度です。特に、反応焼結プロセスは体積収縮をほとんど生じないため、特に大型で複雑な形状の構造部品の製造に適しています。 。反応焼結炭化ケイ素セラミックスの代表的な用途としては、高温キルン材、輻射管、熱交換器、脱硫ノズルなどが挙げられます。
加圧焼結
炭化ケイ素の大気圧焼結は、外部圧力を加えずに、つまり通常は 1.01×105 Pa の圧力で、不活性雰囲気中で、適切な焼結助剤を 2000 ℃の温度で加えることにより、さまざまな形状とサイズのサンプルを緻密化し、焼結します。 2150℃。焼結プロセスは固相焼結と液相焼結に分けられます。炭化ケイ素の常圧焼結は、固相焼結と液相焼結の2つのプロセスに分けられます。
大気圧焼結は、製造コストが低く、製品の形状やサイズに制限がないため有利であり、特に固相焼結SiCセラミックスは高密度、均一な微細構造、および優れた総合的な材料特性を備えています。産業用アプリケーションは、耐摩耗性および耐食性のシール リング、滑り軸受、防弾装甲、光学ミラー、半導体ウェーハ固定具などに広く使用されています。
再結晶焼結
再結晶炭化ケイ素はスリップキャスティングによって製造され、2450℃で焼結され、その後、再結晶化SICセラミック材料の優れた性能が得られます。Re-SiCセラミック材料は、特定の比率でグレーディングされたさまざまな砥粒と粉末であり、ビレットに成形されます。ビレットは粗粒間の細孔空間に均一に分布し、2100℃以上の高温と一定の保護雰囲気流量により、SiC微粉末は徐々に蒸発し、ビレットとの接触点で沈殿します。細かい材料が完全に消えるまで、粗い粒子を繰り返します。次に、2100℃以上の高温と一定の流量の保護雰囲気下で、SiC微粉末は徐々に蒸発し、微粒子が完全に消失するまで粗大粒子の接触点で沈殿します。
再結晶SiCは以下のような特徴を持っています。
（１）焼結後の体積収縮がほとんどない。
（２）再結晶化したＳｉＣグリーンボディの密度は、焼結後も変化しない。
(3) 再結晶した SiC は非常に明確できれいな粒界を持ち、ガラス相や不純物がありません。
(4) 焼結再結晶 SiC 製品には 10% ～ 20% の残留気孔率が含まれます。
再結晶SiCは不純物を含まない純粋な結晶相を持ち、多孔性が高く、熱伝導率、熱衝撃耐性に優れているため、高温キルン、熱交換器、燃焼ノズルの理想的な候補となります。
ホットプレス焼結
炭化ケイ素粉末を金型に充填し、一定の圧力を保ちながら加熱することで、成形と焼結を同時に行う焼結法を採用しています。ホットプレス焼結は、加熱と加圧を同時に行うことを特徴としており、適切な圧力・温度・時間のプロセス条件を制御することで炭化ケイ素の焼結が達成されます。ホットプレス焼結法の欠点は、機械と装置の複雑さ、金型材料の高い要件、単純な形状の部品の製造にのみ適した製造プロセスの厳しい要件、およびエネルギー消費量が高いことです。 、生産効率が低く、生産コストが高くなります。
熱間静水圧焼結
熱間静水圧プレスは、不活性高圧ガス (アルゴンなど) を使用して材料の緻密化と焼結を促進するプロセスであり、炭化ケイ素粉末ブランクが真空下でガラスまたは金属の容器に密封されます。熱間静水圧プロセスでは、サンプルが焼結温度まで加熱される間、コンプレッサーによって数 MPa の初期ガス圧力が維持されます。加熱プロセス中、ガス圧力は 200 MPa まで徐々に増加し、等方ガス圧力を使用して材料の内部細孔を除去し、緻密化を達成します。
振動加圧焼結
焼結プロセス中に動的な圧力を使用すると、プロセス時のセルフロックと凝集を破壊し、細孔と凝集体を減少させ、高密度で微細な粒子を備えた均質な微細構造が得られ、高強度で信頼性の高い構造を準備できます。セラミック素材。 Engineering Ceramic Co.,(EC © ™)と中国の清華大学の研究チームが共同提案したこの新しい焼結コンセプトに基づいて、セラミック粉末の焼結中に既存の一定の静圧の代わりに動的振動圧力が導入されました。そして、この新しい焼結技術は振動加圧焼結と名付けられました。
この製品の利点は次のとおりです。
1) 焼結前の原料粉末の充填密度を大幅に増加します。
(2) より大きな焼結駆動力を提供し、ビレットの緻密化を促進し、ブランク内の残留微小気孔を除去し、材料内の残留気孔を除去し、気孔率 0.1% 未満にします。
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