Silikon karbid (SiC) keramik kukuniyuqori haroratga chidamlilik, yaxshi oksidlanish qarshiligi, yuqori aşınma qarshilik va issiqlik barqarorligi, kichik issiqlik kengayish koeffitsienti, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi, yaxshi kimyoviy barqarorlik va boshqalar afzalliklariga ega. Shuning uchun u ko'pincha yonish kameralarini, yuqori haroratli egzozlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi. qurilmalar, haroratga chidamli yamaqlar, samolyot dvigatellari komponentlari, kimyoviy reaktsiya idishlari, issiqlik almashinuvi quvurlari va og'ir sharoitlarda boshqa mexanik komponentlar va keng qo'llaniladigan ilg'or muhandislik materialidir.U nafaqat ishlab chiqilayotgan yuqori texnologiyali sohalarda (masalan, keramika dvigatellari, kosmik kemalar va boshqalar) muhim rol o'ynaydi, balki hozirgi energetika, metallurgiya, mashinasozlik, qurilish materiallari ishlab chiqarishda keng bozor va qo'llash sohalariga ega. , kimyo sanoati va boshqa sohalar.

Tayyorlash usullarikremniy karbid kukuniasosan uchta toifaga bo'linishi mumkin: qattiq faza usuli, suyuq faza usuli va gaz fazasi usuli.

1. Qattiq faza usuli

Qattiq faza usuli asosan karbotermik kamaytirish usuli va silikon uglerodning to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyasi usulini o'z ichiga oladi.Karbotermik kamaytirish usullari, shuningdek, Acheson usuli, vertikal o'choq usuli va yuqori haroratli konvertor usulini o'z ichiga oladi.Silikon karbid kukuniPreparat dastlab Acheson usulida, kremniy dioksidini yuqori haroratda (taxminan 2400 ℃) kamaytirish uchun koks yordamida tayyorlangan, ammo bu usul bilan olingan kukun katta zarracha hajmiga ega (>1 mm), ko'p energiya sarflaydi va jarayon murakkab.1980-yillarda b-SiC kukunini sintez qilish uchun vertikal pech va yuqori haroratli konvertor kabi yangi uskunalar paydo bo'ldi.Mikroto'lqinli va kimyoviy moddalar o'rtasidagi samarali va maxsus polimerizatsiya asta-sekin aniqlanganligi sababli, mikroto'lqinli pechda isitish orqali sic kukunini sintez qilish texnologiyasi tobora etuklashdi.Silikon uglerodning to'g'ridan-to'g'ri reaktsiyasi usuli, shuningdek, o'z-o'zidan tarqaladigan yuqori haroratli sintez (SHS) va mexanik qotishma usulini ham o'z ichiga oladi.SHS qisqarish sintezi usuli issiqlik etishmasligini qoplash uchun SiO2 va Mg o'rtasidagi ekzotermik reaktsiyadan foydalanadi.Thekremniy karbid kukuniushbu usul bilan olingan yuqori tozalik va kichik zarracha hajmiga ega, ammo mahsulotdagi Mg ni tuzlash kabi keyingi jarayonlar bilan olib tashlash kerak.

2 suyuq fazali usul

Suyuq faza usuli asosan sol-gel usuli va polimer termal parchalanish usulini o'z ichiga oladi.Sol-gel usuli - Si va C ni o'z ichiga olgan jelni to'g'ri sol-gel jarayoni bilan tayyorlash, so'ngra kremniy karbidini olish uchun piroliz va yuqori haroratli karbotermik kamaytirish usuli.Organik polimerning yuqori haroratli parchalanishi silikon karbidni tayyorlashning samarali texnologiyasidir: biri jel polisiloksanni isitish, kichik monomerlarni chiqarish uchun parchalanish reaktsiyasi va nihoyat SiO2 va C ni hosil qilish, keyin esa SiC kukunini ishlab chiqarish uchun uglerodni kamaytirish reaktsiyasi;Ikkinchisi esa polisilan yoki polikarbosilanni qizdirib, skelet hosil qilish uchun kichik monomerlarni chiqarish va nihoyat hosil qilishdir.kremniy karbid kukuni.

3 Gaz fazali usuli

Hozirgi vaqtda ning gaz fazasi sintezikremniy karbidseramika ultra nozik kukuni asosan yuqori haroratda organik moddalarni parchalash uchun gaz fazali cho'kma (CVD), Plazma Induced CVD, Laser Induced CVD va boshqa texnologiyalardan foydalanadi.Olingan kukun yuqori tozaligi, kichik zarracha hajmi, kamroq zarracha aglomeratsiyasi va tarkibiy qismlarni oson nazorat qilish afzalliklariga ega.Hozirgi vaqtda bu nisbatan ilg'or usul, ammo yuqori narx va past rentabellik bilan ommaviy ishlab chiqarishga erishish oson emas va laboratoriya materiallari va maxsus talablarga ega mahsulotlarni tayyorlash uchun ko'proq mos keladi.

Hozirgi vaqtda,kremniy karbid kukuniAsosan submikron yoki hatto nano darajadagi kukun ishlatiladi, chunki kukun zarralari hajmi kichik, yuqori sirt faolligi, shuning uchun asosiy muammo shundaki, kukun aglomeratsiyani ishlab chiqarish oson, oldini olish yoki inhibe qilish uchun kukun yuzasini o'zgartirish kerak. kukunning ikkilamchi aglomeratsiyasi.Hozirgi vaqtda SiC kukunini tarqatish usullari asosan quyidagi toifalarni o'z ichiga oladi: yuqori energiyali sirtni o'zgartirish, yuvish, changni dispersant bilan davolash, noorganik qoplamani o'zgartirish, organik qoplamani o'zgartirish.