Aké faktory ovplyvňujú pevnosť keramiky z karbidu kremíka?

1. Surovinové faktory
Kvalita prášku karbidu kremíka: vrátane čistoty, distribúcie veľkosti častíc, tvaru častíc atď. Vysoko čistý prášok karbidu kremíka môže zvyčajne produkovať keramiku s vyššou pevnosťou. Prášky s rovnomernou a jemnou distribúciou veľkosti častíc prispievajú k zhutneniu spekaním a zlepšeniu pevnosti. Prášky s pravidelným tvarom častíc a dobrou sféricitou sa ľahšie ukladajú na seba počas formovania a spekania, čím sa zlepšuje pevnosť keramiky.
Typ a obsah prísad: Na podporu spekania keramiky z karbidu kremíka sa často pridávajú niektoré pomocné spekacie prostriedky. Rôzne prísady majú rôzny vplyv na pevnosť. Napríklad niektoré aditíva oxidov kovov môžu vytvárať kvapalnú fázu počas spekania, podporovať difúziu materiálu a rast zŕn, čím zlepšujú pevnosť; ale ak je pridané množstvo príliš veľké, môže to viesť k nadmerným zvyškovým fázam, čo zníži pevnosť.
2. Faktory procesu prípravy
Metóda formovania: Rôzne metódy formovania ovplyvnia hustotu a mikroštruktúru keramiky, čím ovplyvnia pevnosť. Napríklad lisovanie za tepla môže zvyčajne produkovať keramiku z karbidu kremíka s vysokou hustotou a vysokou pevnosťou, pretože pri vysokej teplote a vysokom tlaku sú častice pevnejšie spojené. Hustota keramiky pripravenej spôsobmi, ako je šmykové vstrekovanie, je relatívne nízka a do určitej miery môže byť ovplyvnená aj pevnosť.
Teplota a čas spekania: Teplota a čas spekania majú dôležitý vplyv na pevnosť keramiky z karbidu kremíka. Príslušné zvýšenie teploty spekania môže podporiť rast zŕn a difúziu materiálu a zlepšiť hustotu a pevnosť keramiky. Ak je však teplota príliš vysoká, môže to spôsobiť abnormálny rast zŕn, defekty, ako sú póry, a znížiť pevnosť. Príliš dlhý alebo príliš krátky čas spekania bude mať tiež nepriaznivý vplyv na pevnosť.
Kontrola atmosféry: Atmosféra počas procesu spekania ovplyvňuje aj pevnosť keramiky z karbidu kremíka. Spekanie v inertnej atmosfére alebo redukčnej atmosfére môže zabrániť oxidácii karbidu kremíka, čo je prospešné pre zlepšenie pevnosti. Spekanie v oxidačnej atmosfére môže spôsobiť tvorbu oxidovej vrstvy na povrchu karbidu kremíka, čo ovplyvňuje väzbu medzi časticami a znižuje pevnosť.
3. Mikroštrukturálne faktory
Veľkosť zrna: Všeobecne povedané, čím menšia je veľkosť zrna, tým vyššia je pevnosť keramiky z karbidu kremíka. Jemnozrnná keramika má totiž viac hraníc zŕn, čo môže brániť rozširovaniu trhlín, čím sa zlepšuje pevnosť. Navyše jemnozrnná keramika je zvyčajne hustejšia, čo je prospešné pre zlepšenie pevnosti.
Štruktúra hraníc zŕn: Štruktúra a vlastnosti hraníc zŕn majú dôležitý vplyv na pevnosť keramiky z karbidu kremíka. Dobré spojenie hraníc zŕn môže zlepšiť pevnosť keramiky, zatiaľ čo nečistoty, póry a iné defekty na hraniciach zŕn znížia pevnosť. Riadením procesu spekania a pridávaním vhodných prísad možno zlepšiť štruktúru hraníc zŕn a zlepšiť pevnosť keramiky.
Pórovitosť: Prítomnosť pórov zníži pevnosť keramiky z karbidu kremíka. Pórovitosť nielenže zníži účinnú nosnú plochu, ale stane sa aj bodom koncentrácie napätia, ktorý ľahko spôsobí šírenie trhlín. Preto je zníženie pórovitosti keramiky jedným z dôležitých spôsobov zlepšenia pevnosti.
4. Environmentálne faktory používania
Teplota: Pevnosť keramiky z karbidu kremíka sa bude meniť so zvyšujúcou sa teplotou. V určitom teplotnom rozsahu môže pevnosť klesať so zvyšujúcou sa teplotou. Je to preto, že atómová difúzia sa pri vysokej teplote urýchľuje, väzbová sila na hranici zŕn je oslabená a môže dochádzať k tečeniu a iným javom, čo vedie k zníženiu pevnosti.
Chemická korózia: V niektorých korozívnych prostrediach môže byť keramika z karbidu kremíka chemicky korodovaná, čím sa znižuje pevnosť. Napríklad v silných kyselinách, silných zásadách a iných prostrediach môže karbid kremíka podliehať chemickým reakciám, čo má za následok koróziu povrchu a poškodenie štruktúry, čím sa znižuje pevnosť.
Mechanické namáhanie: Ak je keramika z karbidu kremíka počas používania vystavená nadmernému mechanickému namáhaniu, ako je náraz, vibrácie atď., môžu sa vytvárať a rozširovať trhliny, čím sa znižuje pevnosť. Okrem toho môže dlhodobé cyklické namáhanie spôsobiť únavové poškodenie a znížiť pevnosť keramiky.
Ak chcete poznať faktory, ktoré ovplyvňujú pevnosť keramiky z karbidu kremíka, môžete sledovať www.ceramicstimes.com!