Који фактори утичу на чврстоћу керамике од силицијум карбида?

1. Сировински фактори
Квалитет праха силицијум карбида: укључујући чистоћу, дистрибуцију величине честица, облик честица, итд. Високо чисти прах силицијум карбида обично може да произведе керамику веће чврстоће. Прашкови са уједначеном и фином дистрибуцијом величине честица погодују згушњавању синтеровања и побољшању чврстоће. Прахови правилног облика честица и добре сферичности се лакше слажу током калуповања и синтеровања, чиме се побољшава чврстоћа керамике.
Врста и садржај адитива: Да би се унапредило синтеровање керамике од силицијум карбида, често се додају нека помоћна средства за синтеровање. Различити адитиви имају различите ефекте на снагу. На пример, неки адитиви оксида метала могу формирати течну фазу током синтеровања, промовисати дифузију материјала и раст зрна, чиме се побољшава чврстоћа; али ако је додата количина превелика, то може довести до прекомерних резидуалних фаза, што ће смањити снагу.
2. Фактори процеса припреме
Метода обликовања: Различите методе обликовања утичу на густину и микроструктуру керамике, а самим тим утичу на чврстоћу. На пример, ливење врућим пресовањем обично може да произведе силицијум карбидну керамику високе густине и високе чврстоће, јер су под високом температуром и високим притиском честице чвршће везане. Густина керамике припремљене методама као што је бризгање клизним притиском је релативно ниска, а на чврстоћу такође може утицати у одређеној мери.
Температура и време синтеровања: Температура и време синтеровања имају важан утицај на чврстоћу керамике од силицијум карбида. Одговарајуће повећање температуре синтеровања може подстаћи раст зрна и дифузију материјала, и побољшати густину и чврстоћу керамике. Међутим, ако је температура превисока, то може изазвати абнормалан раст зрна, дефекте као што су поре и смањити снагу. Предуго или прекратко време синтеровања такође ће имати негативан утицај на чврстоћу.
Контрола атмосфере: Атмосфера током процеса синтеровања такође утиче на чврстоћу керамике од силицијум карбида. Синтеровањем у инертној атмосфери или редукционој атмосфери може се избећи оксидација силицијум карбида, што је корисно за побољшање чврстоће. Синтеровање у оксидационој атмосфери може изазвати стварање оксидног слоја на површини силицијум карбида, што утиче на везу између честица и смањује снагу.
3. Микроструктурни фактори
Величина зрна: Уопштено говорећи, што је мања величина зрна, то је већа чврстоћа керамике од силицијум карбида. То је зато што финозрна керамика има више граница зрна, што може ометати ширење пукотина, чиме се побољшава чврстоћа. Поред тога, ситнозрна керамика је обично гушћа, што је корисно за побољшање чврстоће.
Гранична структура зрна: Структура и својства граница зрна имају важан утицај на чврстоћу силицијум карбидне керамике. Добро везивање граница зрна може побољшати чврстоћу керамике, док ће нечистоће, поре и други дефекти на границама зрна смањити чврстоћу. Контролом процеса синтеровања и додавањем одговарајућих адитива може се побољшати структура границе зрна и побољшати чврстоћа керамике.
Порозност: Присуство пора ће смањити снагу керамике од силицијум карбида. Порозност не само да ће смањити ефективну површину лежишта, већ ће постати и тачка концентрације напона, што је лако изазвати ширење пукотина. Стога је смањење порозности керамике један од важних начина за побољшање чврстоће.
4. Еколошки фактори коришћења
Температура: Снага керамике од силицијум карбида ће се променити са повећањем температуре. У оквиру одређеног температурног опсега, јачина се може смањити са повећањем температуре. То је зато што се атомска дифузија убрзава на високој температури, сила везивања на граници зрна је ослабљена и може доћи до пузања и других појава, што резултира смањеном чврстоћом.
Хемијска корозија: У неким корозивним срединама, силицијум карбидна керамика може бити хемијски кородирана, чиме се смањује чврстоћа. На пример, у јаким киселинама, јаким алкалијама и другим срединама, силицијум карбид може да подлеже хемијским реакцијама, што доводи до површинске корозије и оштећења структуре, смањујући снагу.
Механичко напрезање: Током употребе, ако је керамика од силицијум карбида подвргнута прекомерном механичком напрезању, као што су удари, вибрације, итд., пукотине се могу генерисати и проширити, смањујући снагу. Поред тога, дуготрајни циклични стрес такође може проузроковати оштећење од умора и смањити чврстоћу керамике.
Ако желите да знате факторе који утичу на чврстоћу керамике од силицијум карбида, добродошли сте да пратите ввв.церамицстимес.цом!