كيفية حل مشكلة تلبيد الشقوق في سيراميك كربيد السيليكون؟ - فيتيك لأشباه الموصلات

في مجال التصنيع الصناعي الحديث، أصبحت المواد الخزفية عالية الأداء تدريجيًا المواد المفضلة للتطبيقات الصناعية الرئيسية نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية وثباتها الكيميائي. أصبح سيراميك كربيد السيليكون عالي النقاء (SiC) خيارًا مثاليًا للعديد من المجالات الصناعية نظرًا لخصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة، مثل القوة العالية والصلابة العالية والتوصيل الحراري الجيد. ومع ذلك، في عملية إعداد سيراميك كربيد السيليكون، كانت مشكلة الشقوق الملبدة دائمًا بمثابة عنق الزجاجة الذي يقيد تحسين أدائه. سوف تستكشف هذه المقالة بعمق مشاكل أداء شقوق التلبيد في سيراميك كربيد السيليكون عالي الأداء وعالي النقاء وتقترح الحلول.

Ⅰ. خلفية تطبيق سيراميك كربيد السيليكون عالي الأداء

السيراميك كربيد السيليكون لديها آفاق واسعة التطبيق في الطيران وصناعة السيارات ومعدات الطاقة وغيرها من المجالات. في حقل الفضاء الجوي ، يتم استخدام السيراميك كربيد السيليكون لتصنيع شفرات التوربينات وغرف الاحتراق لتحمل درجات الحرارة المرتفعة الشديدة والبيئات المؤكسدة. في صناعة السيارات ، يمكن استخدام سيراميك كربيد السيليكون لتصنيع دوارات الشاحن التوربيني لتحقيق سرعات أعلى ومتانة. في معدات الطاقة ، تستخدم السيراميك كربيد السيليكون على نطاق واسع في المكونات الرئيسية للمفاعلات النووية ومحطات توليد الطاقة في الوقود الأحفوري لتحسين كفاءة التشغيل وسلامة المعدات.

Ⅱ. أسباب تلبد الشقوق في سيراميك كربيد السيليكون

يكون سيراميك كربيد السيليكون عرضة للتشققات أثناء عملية التلبيد. وتشمل الأسباب الرئيسية الجوانب التالية:

خصائص المسحوق: يؤثر حجم الجسيمات ومساحة السطح المحددة ونقاء مسحوق كربيد السيليكون بشكل مباشر على عملية التلبيد. من المرجح أن ينتج مسحوق كربيد السيليكون ذو الجسيمات الدقيقة عالي النقاء بنية مجهرية موحدة أثناء عملية التلبيد، مما يقلل من حدوث الشقوق.

ضغط الضغط: ضغط القولبة له تأثير كبير على كثافة وتوحيد فراغ كربيد السيليكون. قد يؤدي ضغط القولبة المرتفع أو المنخفض جدًا إلى تركيز الضغط داخل الفراغ، مما يزيد من خطر حدوث تشققات.

تلبد درجة الحرارة والوقت: درجة حرارة تلبيد سيراميك كربيد السيليكون عادة ما تكون بين 2000 درجة مئوية و 2400 درجة مئوية، ووقت العزل طويل أيضًا. سيؤدي التحكم غير المعقول في درجة حرارة التلبيد والتحكم في الوقت إلى نمو غير طبيعي للحبوب وإجهاد غير متساوٍ، وبالتالي التسبب في حدوث تشققات.

معدل التسخين ومعدل التبريد: التسخين والتبريد السريع سوف ينتج عنه إجهاد حراري داخل الفراغ مما يؤدي إلى تكوين الشقوق. إن التحكم المعقول في معدلات التدفئة والتبريد هو المفتاح لمنع الشقوق.

Ⅲ. طرق لتحسين أداء الكراك الملبد لسيراميك كربيد السيليكون

من أجل حل مشكلة تلبيد الشقوق في سيراميك كربيد السيليكون يمكن اعتماد الطرق التالية:

المعالجة المسبقة للمسحوق: تحسين توزيع حجم الجسيمات ومساحة السطح المحددة لمسحوق كربيد السيليكون من خلال عمليات مثل التجفيف بالرش والطحن الكروي لتحسين نشاط تلبيد المسحوق.

تشكيل عملية تحسين العملية: استخدم تقنيات التشكيل المتقدمة مثل الضغط المتوازن والتشكيل المنزلق لتحسين تجانس وكثافة الفراغ وتقليل تركيز الضغط الداخلي.

تلبد عملية التحكم في عملية: تحسين منحنى التلبيد، واختيار درجة حرارة التلبيد المناسبة ووقت الاحتفاظ، والتحكم في نمو الحبوب وتوزيع الإجهاد. في الوقت نفسه، اعتماد عمليات مثل التلبيد المجزأ والضغط المتوازن الساخن (HIP) لتقليل حدوث الشقوق بشكل أكبر.

إضافة إضافات: يمكن أن تؤدي إضافة كميات مناسبة من العناصر الأرضية النادرة أو إضافات الأكسيد، مثل أكسيد الإيتريوم، وأكسيد الألومنيوم، وما إلى ذلك، إلى تعزيز تكثيف التلبيد وتحسين مقاومة المادة للتشقق.

Ⅳ.عن انها أشباه الموصلاتسيراميك كربيد السيليكون

انها أشباه الموصلاتهي شركة رائدة في تصنيع وتوريد منتجات سيراميك كربيد السيليكون في الصين. من خلال مجموعتنا الواسعة من مجموعات مواد سيراميك كربيد السيليكون من فئة أشباه الموصلات، وإمكانات تصنيع المكونات، وخدمات هندسة التطبيقات، يمكننا مساعدتك في التغلب على التحديات الكبيرة. تشمل منتجات السيراميك السيليكون الرئيسية لديناأنبوب عملية كربيد السيليكون, قارب رقاقة كربيد السيليكون للفرن الأفقي, مجداف ناتئ من كربيد السيليكون, قارب رقاقة كربيد السيليكون المطلي بـ SiCوحاملة رقاقة كربيد السيليكون عالية النقاء. يتم استخدام السيراميك السيليكون الفائق في السيلبيد في Vetek في جميع أنحاء الدورة بأكملها من تصنيع أشباه الموصلات ومعالجتها.