Helstu hráefni kísilkarbíðhitunarþátta

Frammistaða SiC hitaeininga er undir sterkum áhrifum af hreinleika hráefnis, agnadreifingu, kristalbyggingu og samsetningarstýringu.

1. Kísilkarbíð (SiC)

Kísilkarbíð er aðalhráefnið og er venjulega meira en 80% af samsetningunni.

Algengar tegundir eru:

Grænt kísilkarbíð

Eiginleikar:

Meiri hreinleiki;

Betri kristalbygging;

Stöðugari rafviðnám;

Hentar fyrir krefjandi-háhita forrit.

Svartur kísilkarbíð

Eiginleikar:

Meiri vélrænni styrkur;

Lægri framleiðslukostnaður;

Mikið notað í hefðbundnum iðnaðarofnum.

Kísilkarbíð veitir:

Rafleiðni;

Hár-hitastyrkur;

Varmaleiðni;

Hitaáfallsþol.

2. Kolefnisefni

Kolefni-undirstaða er bætt við til að stilla rafviðnám og bæta sintunarafköst.

Dæmigerðir kolefnisgjafar eru:

Grafítduft;

Kolsvartur;

Petroleum coke;

Antrasít duft.

Kolefnisefni hjálpa til við að búa til stöðugt leiðandi net milli kísilkarbíðagna.

3. Bindiefni

Þar sem erfitt er að mynda kísilkarbíð agnir beint, þarf bindiefni við framleiðslu.

Algeng bindiefni eru:

Dextrín;

fenól plastefni;

Koltjara;

Lífrænt plastefni;

Kísilsól.

Aðgerðir þeirra eru meðal annars:

Að bæta grænan styrk;

Auka agnatengi;

Stuðningur við sintunarferlið.

4. Hagnýt aukefni

Lítið magn af aukefnum má setja til að bæta afköst vörunnar:

Kísillduft;

Áloxíð;

Kísilnítríð;

Sjaldgæf jarðefnaoxíð.

Þessi aukefni bæta:

Oxunarþol;

Vélrænn styrkur;

Rafstöðugleiki;

Þjónustulíf.

Framleiðsluferli kísilkarbíðhitunarþátta

Framleiðsluferlið inniheldur nokkur mikilvæg stig:

Hráefnisundirbúningur → Blöndun → Útpressunarmótun → Þurrkun → Há-hitasintun → Vinnsla → Skoðun → Pökkun

1. Hráefnisundirbúningur

Kísilkarbíðduft er unnið með:

Mylja;

Magnetic aðskilnaður;

Skimun;

Agnaflokkun.

Rétt dreifing kornastærðar hjálpar til við að ná:

Samræmd rafviðnám;

Hentugur porosity;

Bættur vélrænni styrkur.

2. Blöndun og samsetning

Hráefni eru vegin nákvæmlega og blandað í samræmi við kröfur vörunnar.

Blandan inniheldur venjulega:

Kísilkarbíð;

Kolefni efni;

Aukefni;

Bindiefni.

Samræmd blanda er nauðsynleg fyrir stöðuga frammistöðu vöru.

3. Extrusion Myndun

Útpressun er algengasta mótunaraðferðin.

Eftir lofttæmishnoðun er efnið pressað í mismunandi form:

Beinar stangir;

U-laga þættir;

Þráður hönnun;

Sérsniðin mannvirki.

Myndunargæði hafa bein áhrif á:

Mál nákvæmni;

Einsleitni viðnám;

Þjónustulíf.

4. Þurrkunarferli

Grænir líkamar sem myndast eru þurrkaðir hægt til að fjarlægja raka og draga úr innri streitu.

Rétt þurrkun kemur í veg fyrir:

Sprunga;

Aflögun;

Byggingargalla.

5. Há-smíði

Sintering er mikilvægasta framleiðslustigið.

Iðnaðarframleiðsla notar venjulega:

Viðnám ofn sintering;

Rafmagnshituð sintunarferli.

Sinterhitastig er yfirleitt yfir 2000 gráður.

Við sintrun:

Kísilkarbíð agnir bindast saman;

Kristalkorn vaxa;

Stöðug uppbygging myndast;

Rafmagnseiginleikar verða stöðugir.

Sinteringargæði ákvarða:

Hámarks rekstrarhiti;

Viðnám stöðugleiki;

Oxunarþol;

Þjónustulíftími.

6. Vinnsla og gæðaskoðun

Eftir sintrun fara SiC hitaeiningar í nákvæmni vinnslu:

Þvermál mala;

Köld-vinnsla;

Þráðavinnsla;

Frágangur flugstöðvar.

Gæðaskoðun felur í sér:

Rafmagnspróf

Viðnámsmæling;

Einsleitni viðnám;

Aflstöðugleiki.

Líkamleg próf

Þéttleiki;

Vélrænn styrkur;

Porosity.

Hátt-hitapróf

Hitaáfallsþol;

Oxunarþol;

Langtíma-stöðugleiki í rekstri.

Lykilþættir sem hafa áhrif á gæði vöru

Hreinleiki hráefnis

Meiri hreinleika kísilkarbíð bætir:

Hitastöðugleiki;

Oxunarþol;

Rekstrartími.

Efnissamsetning

Mismunandi atvinnugreinar þurfa mismunandi samsetningar:

Gleriðnaður: framúrskarandi oxunarþol;

Keramikiðnaður: hitastöðugleiki;

Hálfleiðaraiðnaður: hár hreinleiki og lítil mengun.

Sinteringartækni

Háþróuð sintunartækni bætir:

Kornbinding;

Rafmagns samkvæmni;

Áreiðanleiki vöru.

Framtíðarþróunarstraumar

Kísilkarbíð hitaeiningariðnaðurinn stefnir í átt að:

1. Meiri hreinleiki

Uppfyllir kröfur hálfleiðara og nýrra orkuiðnaðar.

2. Lengri endingartími

Bætir oxunarþol með háþróaðri efnishönnun.

3. Orkunýting

Dregur úr viðnámsreki og bætir hitauppstreymi.

4. Sérsniðnar lausnir

Þróun hitaeininga fyrir sérstaka ofnahönnun og notkun.

Niðurstaða

Kísilkarbíð hitaeiningar sameina framúrskarandi rafmagns-, varma- og vélræna eiginleika, sem gerir þær að ómissandi íhlutum í nútíma háhitaiðnaði. Stöðugar umbætur á hráefnum, samsetningartækni og framleiðsluferlum munu auka enn frekar afköst þeirra og auka notkun þeirra í háþróaðri framleiðslu, endurnýjanlegri orku, rafeindatækni og hálfleiðaraiðnaði.