Керамический порошок карбида кремния (SiC)имеет такие преимущества, как высокотемпературная прочность, хорошая стойкость к окислению, высокая износостойкость и термическая стабильность, небольшой коэффициент теплового расширения, высокая теплопроводность, хорошая химическая стабильность и т. д. Поэтому его часто используют при изготовлении камер сгорания, высокотемпературных выхлопных газов. устройства, термостойкие пластыри, компоненты авиационных двигателей, сосуды для химических реакций, трубки теплообменников и другие механические компоненты, работающие в суровых условиях, и является широко используемым передовым инженерным материалом.Он не только играет важную роль в разрабатываемых высокотехнологичных областях (таких как керамические двигатели, космические корабли и т. д.), но также имеет широкий рынок и области применения, которые необходимо развивать в современной энергетике, металлургии, машиностроении, строительных материалах. , химическая промышленность и другие области.

Способы приготовленияпорошок карбида кремнияВ основном можно разделить на три категории: твердофазный метод, жидкофазный метод и газофазный метод.

1. Твердофазный метод

Твердофазный метод в основном включает метод карботермического восстановления и метод прямой реакции кремния с углеродом.К методам карботермического восстановления также относятся метод Ачесона, метод вертикальной печи и метод высокотемпературного конвертера.Порошок карбида кремнияпрепарат изначально готовился по методу Ачесона с использованием кокса для восстановления диоксида кремния при высокой температуре (около 2400 ℃), но порошок, полученный этим методом, имеет большой размер частиц (>1 мм), потребляет много энергии, и процесс сложный.В 1980-х годах появилось новое оборудование для синтеза порошка β-SiC, такое как вертикальная печь и высокотемпературный конвертер.По мере того, как эффективная и специальная полимеризация между микроволновым излучением и химическими веществами в твердом состоянии постепенно выяснялась, технология синтеза кремнеземного порошка с помощью микроволнового нагрева становилась все более зрелой.Метод прямой реакции кремния с углеродом также включает метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) и метод механического легирования.В методе синтеза СВС-восстановления используется экзотермическая реакция между SiO2 и Mg, чтобы восполнить недостаток тепла.порошок карбида кремнияПолученный этим методом имеет высокую чистоту и небольшой размер частиц, однако магний из продукта необходимо удалять с помощью последующих процессов, таких как травление.

2 жидкофазный метод

Жидкофазный метод в основном включает золь-гель метод и метод термического разложения полимера.Золь-гель метод — это метод приготовления геля, содержащего Si и C, путем надлежащего золь-гель процесса, а затем пиролиза и высокотемпературного карботермического восстановления с получением карбида кремния.Высокотемпературное разложение органического полимера является эффективной технологией получения карбида кремния: один из них заключается в нагревании геля полисилоксана, реакции разложения с высвобождением небольших мономеров и, наконец, с образованием SiO2 и C, а затем с помощью реакции восстановления углерода для получения порошка SiC;Другой — нагреть полисилан или поликарбосилан, чтобы высвободить небольшие мономеры, сформировать скелет и, наконец, сформироватьпорошок карбида кремния.

3 Газофазный метод

В настоящее время газофазный синтезКарбид кремнияВ керамическом сверхтонком порошке в основном используются газофазное осаждение (CVD), CVD, индуцированное плазмой, CVD, индуцированное лазером, и другие технологии для разложения органических веществ при высокой температуре.Полученный порошок имеет такие преимущества, как высокая чистота, малый размер частиц, меньшая агломерация частиц и легкий контроль компонентов.В настоящее время это относительно продвинутый метод, но из-за его высокой стоимости и низкой производительности нелегко добиться массового производства, и он больше подходит для изготовления лабораторных материалов и продуктов с особыми требованиями.

В настоящее времяпорошок карбида кремнияВ основном используется порошок субмикронного или даже наноуровня, поскольку размер частиц порошка мал, высокая поверхностная активность, поэтому основная проблема заключается в том, что порошок легко производить агломерацию, необходимо модифицировать поверхность порошка, чтобы предотвратить или ингибировать вторичная агломерация порошка.В настоящее время методы диспергирования порошка SiC в основном включают следующие категории: высокоэнергетическая модификация поверхности, промывка, диспергирующая обработка порошка, модификация неорганического покрытия, модификация органического покрытия.