Hvordan løse problemet med sintringssprekker i silisiumkarbidkeramikk? - VeTek halvleder

Innen moderne industriell produksjon har keramiske materialer med høy ytelse gradvis blitt de foretrukne materialene for viktige industrielle anvendelser på grunn av deres utmerkede slitasje, høy temperaturmotstand og kjemisk stabilitet. Silisiumkarbid (SIC) keramikk med høy renhet har blitt et ideelt valg for mange industrielle felt på grunn av deres unike fysiske og kjemiske egenskaper, for eksempel høy styrke, høy hardhet og god termisk ledningsevne. I forberedelsesprosessen med keramikk av silisiumkarbid har imidlertid problemet med sintringssprekker alltid vært en flaskehals som begrenser ytelsesforbedringen. Denne artikkelen vil dypt utforske ytelsesproblemene med sintringssprekker i silisiumkarbidkeramikk med høy ytelse og høyrenhet og foreslå løsninger.

Ⅰ. Bruksbakgrunn for høyytelses silisiumkarbidkeramikk

Silisiumkarbidkeramikk har brede bruksmuligheter innen romfart, bilindustri, energiutstyr og andre felt. I romfartsfeltet brukes silisiumkarbidkeramikk til å produsere turbinblader og forbrenningskamre for å tåle ekstreme høye temperaturer og oksiderende miljøer. I bilindustrien kan silisiumkarbidkeramikk brukes til å produsere turboladerrotorer for å oppnå høyere hastigheter og holdbarhet. I energiutstyr er silisiumkarbidkeramikk mye brukt i nøkkelkomponenter i atomreaktorer og fossilt brenselkraftverk for å forbedre driftseffektiviteten og sikkerheten til utstyret.

Ⅱ. Årsaker til sintringssprekker i keramikk av silisiumkarbid

Silisiumkarbid keramikk er utsatt for sprekker under sintringsprosessen. Hovedårsakene inkluderer følgende aspekter:

Pulveregenskaper: Partikkelstørrelsen, spesifikt overflateareal og renhet av silisiumkarbidpulver påvirker direkte sintringsprosessen. Silisiumkarbidpulver med høy renhet er mer sannsynlig å produsere en jevn mikrostruktur under sintringsprosessen, noe som reduserer forekomsten av sprekker.

Støpetrykk: Støpingstrykk har en betydelig effekt på tettheten og ensartetheten av silisiumkarbid -blanken. For høyt eller for lavt støpingstrykk kan forårsake stresskonsentrasjon inne i blanken, noe som øker risikoen for sprekker.

Sintringstemperatur og tid: Sintringstemperaturen til silisiumkarbidkeramikk er vanligvis mellom 2000°C og 2400°C, og isolasjonstiden er også lang. Urimelig sintringstemperatur og tidskontroll vil føre til unormal kornvekst og ujevn belastning, og dermed forårsake sprekker.

Oppvarmingshastighet og kjølehastighet: Rask oppvarming og avkjøling vil produsere termisk spenning inne i blanket, noe som fører til dannelse av sprekker. Rimelig kontroll av oppvarmings- og kjølehastigheter er nøkkelen til å forhindre sprekker.

Ⅲ. Metoder for å forbedre den sintringssprekkens ytelse av silisiumkarbid keramikk

For å løse problemet med sintringssprekker i kermidkeramikk av silisiumkarbid, kan følgende metoder tas i bruk:

Pulver forbehandling: Optimaliser partikkelstørrelsesfordelingen og spesifikt overflateareal av silisiumkarbidpulver gjennom prosesser som spraytørking og kulefresing for å forbedre sintringsaktiviteten til pulver.

Formingsprosessoptimalisering: Bruk avanserte formingsteknologier som isostatisk pressing og slipforming for å forbedre jevnheten og tettheten til emnet og redusere indre spenningskonsentrasjon.

Sintringsprosesskontroll: Optimaliser sintringskurven, velg passende sintringstemperatur og holdetid, og kontroller kornvekst og spenningsfordeling. Bruk samtidig prosesser som segmentert sintring og varm isostatisk pressing (HIP) for å redusere forekomsten av sprekker ytterligere.

Legge til tilsetningsstoffer: Tilsetning av passende mengder sjeldne jordartsmetaller eller oksidtilsetningsstoffer, som yttriumoksid, aluminiumoksid, etc., kan fremme sintringsfortetting og forbedre materialets sprekkmotstand.

Ⅳ.Om VeTek SemiconductorSilisiumkarbid keramikk

Vetek Semiconductor er en ledende produsent og leverandør av Silicon Carbide Ceramics Products i Kina. Med vår omfattende portefølje av halvlederklasse silisiumkarbid keramikkmaterialkombinasjoner, komponentproduksjonsfunksjoner og applikasjonstjenester, kan vi hjelpe deg med å overvinne betydelige utfordringer. Våre viktigste silisiumkarbidkeramikkprodukter inkludererSiC prosessrør, Silisiumkarbidskivebåt for horisontal ovn, Silisiumkarbid utkragende padle, SiC-belagt silisiumkarbidskivebåtogHøy ren silisiumkarbidskivebærer. VeTek Semiconductors ultrarene silisiumkarbidkeramikk brukes ofte gjennom hele syklusen av halvlederproduksjon og prosessering.VeTek Semiconductor er din innovative partner innen halvlederbehandling.