Hoe het probleem van sinterscheuren in siliciumcarbidekeramiek oplossen? - VeTek-halfgeleider

Op het gebied van de moderne industriële productie zijn hoogwaardige keramische materialen geleidelijk de voorkeursmaterialen geworden voor belangrijke industriële toepassingen vanwege hun uitstekende slijtvastheid, hoge temperatuurbestendigheid en chemische stabiliteit. Zeer zuiver siliciumcarbide (SiC) keramiek is voor veel industriële toepassingen een ideale keuze geworden vanwege hun unieke fysische en chemische eigenschappen, zoals hoge sterkte, hoge hardheid en goede thermische geleidbaarheid. Bij het bereidingsproces van siliciumcarbidekeramiek is het probleem van sinterscheuren echter altijd een knelpunt geweest dat de prestatieverbetering ervan in de weg stond. Dit artikel zal de prestatieproblemen van het sinteren van scheuren in hoogwaardige en zeer zuivere siliciumcarbide-keramiek diepgaand onderzoeken en oplossingen voorstellen.

Ⅰ. Toepassingsachtergrond van hoogwaardige siliciumcarbide-keramiek

Siliciumcarbide-keramiek heeft brede toepassingsmogelijkheden in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie, energieapparatuur en andere gebieden. In de lucht- en ruimtevaart wordt siliciumcarbide-keramiek gebruikt om turbinebladen en verbrandingskamers te vervaardigen die bestand zijn tegen extreem hoge temperaturen en oxiderende omgevingen. In de auto-industrie kan siliciumcarbide-keramiek worden gebruikt om turbocompressorrotoren te vervaardigen om hogere snelheden en duurzaamheid te bereiken. In energieapparatuur wordt siliciumcarbide-keramiek veel gebruikt in belangrijke componenten van kernreactoren en elektriciteitscentrales op fossiele brandstoffen om de operationele efficiëntie en veiligheid van apparatuur te verbeteren.

Ⅱ. Oorzaken van sinterscheuren in siliciumcarbidekeramiek

Siliciumcarbide -keramiek is vatbaar voor scheuren tijdens het sinterproces. De belangrijkste redenen zijn de volgende aspecten:

Poedereigenschappen: De deeltjesgrootte, het specifieke oppervlak en de zuiverheid van siliciumcarbidepoeder beïnvloeden direct het sinterproces. Hoge zuiverheidssiliciumcarbidepoeder met hoge zuiverheid produceert eerder een uniforme microstructuur tijdens het sinterproces, waardoor het optreden van scheuren wordt verminderd.

Vormdruk: Gietdruk heeft een significant effect op de dichtheid en uniformiteit van de blanco siliciumcarbide. Te hoog of te lage vormdruk kan spanningsconcentratie in de blanco veroorzaken, waardoor het risico op scheuren wordt verhoogd.

Sintertemperatuur en tijd: De sintertemperatuur van siliciumcarbidekeramiek ligt doorgaans tussen 2000°C en 2400°C, en de isolatietijd is ook lang. Een onredelijke sintertemperatuur en tijdcontrole zullen leiden tot abnormale korrelgroei en ongelijkmatige spanning, waardoor scheuren ontstaan.

Verwarmingssnelheid en koelsnelheid: Snelle verwarming en koeling produceren thermische spanning in de blanco, wat leidt tot de vorming van scheuren. Redelijke controle van verwarming en koelsnelheden is de sleutel om scheuren te voorkomen.

Ⅲ. Methoden om de sinterscheurprestaties van siliciumcarbidekeramiek te verbeteren

Om het probleem van het sinteren van scheuren in siliciumcarbide -keramiek op te lossen, kunnen de volgende methoden worden aangenomen:

Voorbehandeling met poeder: Optimaliseer de deeltjesgrootteverdeling en het specifieke oppervlak van siliciumcarbidepoeder door middel van processen zoals sproeidrogen en kogelmalen om de sinteractiviteit van poeder te verbeteren.

Het vormgeven van procesoptimalisatie: Gebruik geavanceerde vormtechnologieën zoals isostatisch persen en slipvormen om de uniformiteit en dichtheid van de plano te verbeteren en de interne spanningsconcentratie te verminderen.

Sinteren Procescontrole: Optimaliseer de sintercurve, selecteer de juiste sintertemperatuur en houdtijd en regelt de groei van de korrel en de spanningsverdeling. Tegelijkertijd, adopteren processen zoals gesegmenteerde sintering en hete isostatische druk (HIP) om het optreden van scheuren verder te verminderen.

Additieven toevoegen: Het toevoegen van geschikte hoeveelheden zeldzame aardelementen of oxideadditieven, zoals yttriumoxide, aluminiumoxide, enz., kan de sinterverdichting bevorderen en de scheurweerstand van het materiaal verbeteren.

Ⅳ.Over VeTek-halfgeleiderSiliciumcarbide keramiek

VeTek-halfgeleideris een toonaangevende fabrikant en leverancier van siliciumcarbide-keramiekproducten in China. Met ons uitgebreide portfolio van materiaalcombinaties van siliciumcarbide-keramiek van halfgeleiderkwaliteit, productiecapaciteiten voor componenten en applicatie-engineeringdiensten kunnen we u helpen belangrijke uitdagingen het hoofd te bieden. Onze belangrijkste siliciumcarbide -keramiekproducten omvattenSiC-procesbuis, Siliconen carbide wafer boot voor horizontale oven, Siliconen carbide cantilever peddel, SIC gecoate silicium carbide wafer bootEnHigh Pure Silicon Carbide Wafer Carrier. Vetek Semiconductor's ultrazuivere siliciumcarbide-keramiek wordt vaak gebruikt gedurende de hele cyclus van halfgeleiderproductie en -verwerking.