Silikon Karbür Seramiklerinde Sinterleme Çatlakları Sorunu Nasıl Çözülür? - Vetek Yarıiletken

Modern endüstriyel üretim alanında, yüksek performanslı seramik malzemeler, mükemmel aşınma direnci, yüksek sıcaklık dirençleri ve kimyasal stabiliteleri nedeniyle önemli endüstriyel uygulamalar için kademeli olarak tercih edilen malzemeler haline gelmiştir. Yüksek saflıkta silikon karbür (sic) seramikleri, yüksek mukavemet, yüksek sertlik ve iyi termal iletkenlik gibi benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle birçok endüstriyel alan için ideal bir seçim haline gelmiştir. Bununla birlikte, silikon karbür seramiklerinin hazırlama sürecinde, sinterleme çatlakları sorunu her zaman performans iyileştirmesini kısıtlayan bir darboğaz olmuştur. Bu makale, yüksek performanslı ve yüksek saflıkta silikon karbür seramiklerinde sinterleme çatlaklarının performans sorunlarını derinden araştıracak ve çözümler önerecektir.

Ⅰ. Yüksek performanslı silisyum karbür seramiklerin uygulama geçmişi

Silikon karbür seramikleri havacılık, otomotiv endüstrisi, enerji ekipmanı ve diğer alanlarda geniş uygulama beklentisine sahiptir. Havacılık alanında, aşırı yüksek sıcaklıklara ve oksitleyici ortamlara dayanmak için türbin bıçakları ve yanma odaları üretmek için silikon karbür seramikleri kullanılır. Otomotiv endüstrisinde, daha yüksek hızlar ve dayanıklılık elde etmek için turboşarj rotorları üretmek için silikon karbür seramikleri kullanılabilir. Enerji ekipmanlarında, silikon karbür seramikleri, ekipmanların çalışma verimliliğini ve güvenliğini artırmak için nükleer reaktörlerin ve fosil yakıt enerjisi santrallerinin temel bileşenlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ⅱ. Silikon karbür seramiklerinde sinterleme çatlaklarının nedenleri

Silikon karbür seramikleri sinterleme işlemi sırasında çatlaklara eğilimlidir. Ana nedenler aşağıdaki yönleri içerir:

Toz özellikleri: Parçacık boyutu, spesifik yüzey alanı ve silikon karbür tozunun saflığı, sinterleme işlemini doğrudan etkiler. Yüksek saflıkta, ince partikül silikon karbür tozu, sinterleme işlemi sırasında düzgün bir mikroyapı üretme ve çatlak oluşumunu azaltma olasılığı daha yüksektir.

Kalıplama basıncı: Kalıplama basıncının silisyum karbür ham malzemenin yoğunluğu ve düzgünlüğü üzerinde önemli bir etkisi vardır. Çok yüksek veya çok düşük kalıplama basıncı, işlenmemiş parçanın içinde gerilim yoğunlaşmasına neden olarak çatlak riskini artırabilir.

Sinterleme sıcaklığı ve süresi: Silikon karbür seramiklerinin sinterleme sıcaklığı genellikle 2000 ° C ile 2400 ° C arasındadır ve yalıtım süresi de uzundur. Mantıksız sinterleme sıcaklığı ve zaman kontrolü anormal tane büyümesine ve düzensiz strese yol açacak, böylece çatlaklara neden olacaktır.

Isıtma hızı ve soğutma hızı: Hızlı ısıtma ve soğutma, iş parçasının içinde termal stres üreterek çatlak oluşumuna neden olur. Isıtma ve soğutma oranlarının makul kontrolü, çatlakları önlemenin anahtarıdır.

Ⅲ. Silikon karbür seramiklerinin sinterleme çatlak performansını iyileştirme yöntemleri

Silisyum karbür seramiklerdeki sinterleme çatlakları problemini çözmek için aşağıdaki yöntemler benimsenebilir:

Toz ön işlemi: Tozun sinterleme aktivitesini iyileştirmek için sprey kurutma ve bilyalı öğütme gibi işlemler aracılığıyla silikon karbür tozunun parçacık boyutu dağılımını ve spesifik yüzey alanını optimize edin.

Süreç optimizasyonunun oluşturulması: İşlenmemiş parçanın tekdüzeliğini ve yoğunluğunu artırmak ve iç gerilim konsantrasyonunu azaltmak için izostatik presleme ve kaydırmalı şekillendirme gibi gelişmiş şekillendirme teknolojilerini kullanın.

Sinterleme işlemi kontrolü: Sinterleme eğrisini optimize edin, uygun sinterleme sıcaklığını ve tutma süresini seçin ve tane büyümesini ve gerilim dağılımını kontrol edin. Aynı zamanda çatlak oluşumunu daha da azaltmak için parçalı sinterleme ve sıcak izostatik presleme (HIP) gibi işlemleri benimseyin.

Katkı Maddeleri Ekleme: Uygun miktarlarda nadir toprak elementleri veya itriyum oksit, alüminyum oksit vb. gibi oksit katkı maddelerinin eklenmesi, sinterleme yoğunlaşmasını destekleyebilir ve malzemenin çatlama direncini artırabilir.

Ⅳ.Hakkında YarıiletkenSilisyum Karbür Seramikler

Vetek Semiconductor, Çin'de silikon karbür seramik ürünlerinin önde gelen üreticisi ve tedarikçisidir. Yarı iletken sınıfı silikon karbür seramik malzeme kombinasyonları, bileşen üretim yetenekleri ve uygulama mühendisliği hizmetleri portföyümüzle, önemli zorlukların üstesinden gelmenize yardımcı olabiliriz. Ana Silisyum Karbür Seramik ürünlerimiz şunları içerir:SiC Proses Borusu, Yatay Fırın için Silisyum Karbür Gofret Teknesi, Silikon karbür konsol kürek, SIC kaplı silikon karbür gofret teknesiVeYüksek Saf Silisyum Karbür Gofret Taşıyıcı. VeTek Semiconductor'ın ultra saf Silisyum Karbür Seramikleri, yarı iletken üretim ve işleme döngüsünün tamamında sıklıkla kullanılır. VeTek Semiconductor, yarı iletken işleme alanında yenilikçi ortağınızdır.