Silisyum karbür (SiC) seramik tozuyüksek sıcaklık dayanımı, iyi oksidasyon direnci, yüksek aşınma direnci ve termal stabilite, küçük termal genleşme katsayısı, yüksek termal iletkenlik, iyi kimyasal stabilite vb. avantajlara sahiptir. Bu nedenle, genellikle yanma odalarının, yüksek sıcaklık egzozunun imalatında kullanılır. cihazları, sıcaklığa dayanıklı yamalar, uçak motoru bileşenleri, kimyasal reaksiyon kapları, ısı eşanjör tüpleri ve diğer mekanik bileşenlerin zorlu koşullar altında kullanılmasına olanak sağlayan, yaygın olarak kullanılan ileri mühendislik malzemesidir.Geliştirilmekte olan yüksek teknoloji alanlarında (seramik motorlar, uzay araçları vb.) önemli bir rol oynamanın yanı sıra, mevcut enerji, metalurji, makine, yapı malzemeleri alanlarında da geliştirilecek geniş bir pazar ve uygulama alanına sahiptir. , kimya endüstrisi ve diğer alanlar.

Hazırlama yöntemlerisilisyum karbür tozuesas olarak üç kategoriye ayrılabilir: katı faz yöntemi, sıvı faz yöntemi ve gaz fazı yöntemi.

1. Katı faz yöntemi

Katı faz yöntemi esas olarak karbotermal indirgeme yöntemini ve silikon karbon doğrudan reaksiyon yöntemini içerir.Karbotermal indirgeme yöntemleri aynı zamanda Acheson yöntemini, dikey fırın yöntemini ve yüksek sıcaklık dönüştürücü yöntemini de içerir.Silisyum karbür tozuPreparasyon başlangıçta yüksek sıcaklıkta (yaklaşık 2400 °C) silikon dioksiti azaltmak için kok kullanılarak Acheson yöntemiyle hazırlandı, ancak bu yöntemle elde edilen toz büyük bir parçacık boyutuna (>1 mm) sahiptir, çok fazla enerji tüketir ve işlem karmaşık.1980'lerde, β-SiC tozunu sentezlemek için dikey fırın ve yüksek sıcaklık dönüştürücü gibi yeni ekipmanlar ortaya çıktı.Mikrodalga ile katı içindeki kimyasal maddeler arasındaki etkili ve özel polimerizasyon yavaş yavaş açıklığa kavuşturuldukça, mikrodalga ısıtmayla sic tozunun sentezlenmesi teknolojisi giderek olgunlaştı.Silikon karbon doğrudan reaksiyon yöntemi aynı zamanda kendi kendine yayılan yüksek sıcaklık sentezini (SHS) ve mekanik alaşımlama yöntemini de içerir.SHS indirgeme sentezi yöntemi, ısı eksikliğini telafi etmek için SiO2 ve Mg arasındaki ekzotermik reaksiyonu kullanır.silisyum karbür tozuBu yöntemle elde edilen yüksek saflığa ve küçük parçacık boyutuna sahiptir, ancak üründeki Mg'nin asitleme gibi sonraki işlemlerle uzaklaştırılması gerekir.

2 sıvı faz yöntemi

Sıvı faz yöntemi esas olarak sol-jel yöntemini ve polimer termal ayrışma yöntemini içerir.Sol-jel yöntemi, uygun sol-jel işlemiyle Si ve C içeren jelin hazırlanması ve ardından silisyum karbür elde etmek için piroliz ve yüksek sıcaklıkta karbotermal indirgeme yöntemidir.Organik polimerin yüksek sıcaklıkta ayrışması, silisyum karbürün hazırlanması için etkili bir teknolojidir: bunlardan biri, jel polisiloksanın ısıtılması, küçük monomerlerin salınması için ayrışma reaksiyonu ve son olarak Si02 ve C'nin oluşturulması ve ardından karbon indirgeme reaksiyonu ile SiC tozunun üretilmesidir;Diğeri ise polisilan veya polikarbosilanın ısıtılarak küçük monomerlerin serbest bırakılması ve bir iskelet oluşturulmasıdır.silisyum karbür tozu.

3 Gaz fazı yöntemi

Şu anda, gaz fazı sentezisilisyum karbürseramik ultra ince toz, organik maddeyi yüksek sıcaklıkta ayrıştırmak için esas olarak gaz fazında biriktirme (CVD), Plazma Kaynaklı CVD, Lazer Kaynaklı CVD ve diğer teknolojileri kullanır.Elde edilen toz, yüksek saflık, küçük parçacık boyutu, daha az parçacık topaklaşması ve bileşenlerin kolay kontrolü gibi avantajlara sahiptir.Şu anda nispeten gelişmiş bir yöntemdir, ancak yüksek maliyet ve düşük verim nedeniyle seri üretime ulaşmak kolay değildir ve özel gereksinimlere sahip laboratuvar malzemeleri ve ürünleri yapmak için daha uygundur.

Şu anda,silisyum karbür tozuKullanılan esas olarak mikron altı veya hatta nano seviyeli tozdur, çünkü toz parçacık boyutu küçük, yüksek yüzey aktivitesidir, bu nedenle asıl sorun, tozun aglomerasyon üretmesinin kolay olmasıdır, önlemek veya inhibe etmek için tozun yüzeyini değiştirmek gerekir. tozun ikincil aglomerasyonu.Şu anda, SiC tozunun dispersiyon yöntemleri esas olarak aşağıdaki kategorileri içermektedir: yüksek enerjili yüzey modifikasyonu, yıkama, tozun dispersanla işlenmesi, inorganik kaplama modifikasyonu, organik kaplama modifikasyonu.