Bagaimana untuk menyelesaikan masalah keretakan pensinteran dalam seramik silikon karbida? - Semikonduktor VeTek

Dalam bidang pembuatan perindustrian moden, bahan seramik berprestasi tinggi secara beransur-ansur menjadi bahan pilihan untuk aplikasi industri utama kerana rintangan haus yang sangat baik, rintangan suhu tinggi dan kestabilan kimia. Seramik silikon karbida (SiC) ketulenan tinggi telah menjadi pilihan ideal untuk banyak bidang perindustrian kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik, seperti kekuatan tinggi, kekerasan tinggi dan kekonduksian terma yang baik. Walau bagaimanapun, dalam proses penyediaan seramik silikon karbida, masalah keretakan pensinteran sentiasa menjadi hambatan yang menyekat peningkatan prestasinya. Artikel ini akan meneroka secara mendalam masalah prestasi retak pensinteran dalam seramik silikon karbida berprestasi tinggi dan ketulenan tinggi dan mencadangkan penyelesaian.

Ⅰ. Latar belakang aplikasi seramik silikon karbida berprestasi tinggi

Seramik silikon karbida mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam aeroangkasa, industri automotif, peralatan tenaga dan bidang lain. Dalam bidang aeroangkasa, seramik silikon karbida digunakan untuk mengeluarkan bilah turbin dan ruang pembakaran untuk menahan suhu tinggi yang melampau dan persekitaran pengoksidaan. Dalam industri automotif, seramik silikon karbida boleh digunakan untuk mengeluarkan pemutar pengecas turbo untuk mencapai kelajuan dan ketahanan yang lebih tinggi. Dalam peralatan tenaga, seramik silikon karbida digunakan secara meluas dalam komponen utama reaktor nuklear dan loji kuasa bahan api fosil untuk meningkatkan kecekapan operasi dan keselamatan peralatan.

Ⅱ. Punca keretakan pensinteran dalam seramik silikon karbida

Seramik silikon karbida terdedah kepada keretakan semasa proses pensinteran. Sebab utama termasuk aspek berikut:

Sifat serbuk: Saiz zarah, luas permukaan tertentu dan ketulenan serbuk silikon karbida secara langsung mempengaruhi proses pensinteran. Serbuk karbida silikon zarah halus yang tinggi berkemungkinan menghasilkan struktur mikro yang seragam semasa proses pensinteran, mengurangkan berlakunya keretakan.

Tekanan acuan: Tekanan pengacuan mempunyai kesan yang ketara ke atas ketumpatan dan keseragaman kosong silikon karbida. Tekanan acuan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah boleh menyebabkan kepekatan tegasan di dalam kosong, meningkatkan risiko keretakan.

Suhu dan masa pensinteran: Suhu pensinteran seramik silikon karbida biasanya antara 2000°C dan 2400°C, dan masa penebat juga panjang. Kawalan suhu dan masa pensinteran yang tidak munasabah akan membawa kepada pertumbuhan bijian yang tidak normal dan tegasan tidak sekata, seterusnya menyebabkan keretakan.

Kadar pemanasan dan kadar penyejukan: Pemanasan dan penyejukan pantas akan menghasilkan tegasan haba di dalam kosong, yang membawa kepada pembentukan keretakan. Kawalan yang munasabah terhadap kadar pemanasan dan penyejukan adalah kunci untuk mencegah keretakan.

Ⅲ. Kaedah untuk meningkatkan prestasi retak pensinteran seramik silikon karbida

Untuk menyelesaikan masalah retak pensinteran dalam seramik silikon karbida, kaedah berikut boleh digunakan:

Prarawatan serbuk: Optimumkan taburan saiz zarah dan luas permukaan khusus serbuk silikon karbida melalui proses seperti pengeringan semburan dan pengilangan bebola untuk meningkatkan aktiviti pensinteran serbuk.

Membentuk pengoptimuman proses: Gunakan teknologi pembentukan termaju seperti penekanan isostatik dan pembentukan gelincir untuk meningkatkan keseragaman dan ketumpatan kosong dan mengurangkan kepekatan tegasan dalaman.

Kawalan proses pensinteran: Optimumkan keluk pensinteran, pilih suhu pensinteran dan masa penahanan yang sesuai, dan kawal pertumbuhan bijirin dan pengagihan tegasan. Pada masa yang sama, menerima pakai proses seperti pensinteran bersegmen dan penekan isostatik panas (HIP) untuk mengurangkan lagi kejadian keretakan.

Menambah bahan tambahan: Menambah jumlah unsur nadir bumi atau bahan tambahan oksida yang sesuai, seperti yttrium oksida, aluminium oksida, dsb., boleh menggalakkan penumpuan pensinteran dan meningkatkan rintangan retak bahan.

Ⅳ.Tentang Semikonduktor VeTekSeramik Silikon Karbida

Semikonduktor VeTekialah pengeluar dan pembekal utama produk Silicon Carbide Ceramics di China. Dengan portfolio gabungan bahan Seramik Karbida Silikon gred semikonduktor kami yang luas, keupayaan pembuatan komponen dan perkhidmatan kejuruteraan aplikasi, kami boleh membantu anda mengatasi cabaran yang ketara. Produk seramik Silicon Carbide utama kami termasukTiub Proses SiC, Bot Wafer Silicon Carbide untuk Relau Mendatar, Paddle Cantilever Silicon Carbide, Bot Wafer Silikon Karbida Bersalut SiCdanPembawa Wafer Silikon Karbida Tulen Tinggi. Seramik Silicon Carbide Ultra-tulen Semikonduktor VeTek kerap digunakan sepanjang keseluruhan kitaran pembuatan dan pemprosesan semikonduktor. VeTek Semiconductor ialah rakan kongsi anda yang inovatif dalam bidang pemprosesan semikonduktor.