Cilat janë metodat e përgatitjes së pluhurit të karbitit të silikonit?

Pluhur qeramike karabit silic (SiC).ka përparësitë e forcës së temperaturës së lartë, rezistencës së mirë ndaj oksidimit, rezistencës së lartë ndaj konsumit dhe stabilitetit termik, koeficientit të vogël të zgjerimit termik, përçueshmërisë së lartë termike, stabilitetit të mirë kimik, etj. Prandaj, shpesh përdoret në prodhimin e dhomave të djegies, shkarkimit të temperaturës së lartë pajisje, arna rezistente ndaj temperaturës, përbërës të motorit të avionit, enë reaksioni kimik, tuba shkëmbyes nxehtësie dhe përbërës të tjerë mekanikë në kushte të vështira dhe është një material inxhinierik i avancuar i përdorur gjerësisht.Ai jo vetëm që luan një rol të rëndësishëm në fushat e teknologjisë së lartë në zhvillim (të tilla si motorët qeramikë, anijet kozmike, etj.), por gjithashtu ka një treg të gjerë dhe fusha aplikimi për t'u zhvilluar në energjinë aktuale, metalurgjinë, makineritë, materialet e ndërtimit. , industria kimike dhe fusha të tjera.

Metodat e përgatitjes sëpluhur karabit silikonimund të ndahet kryesisht në tre kategori: metoda e fazës së ngurtë, metoda e fazës së lëngshme dhe metoda e fazës së gazit.

1. Metoda e fazës së ngurtë

Metoda e fazës së ngurtë përfshin kryesisht metodën e reduktimit karbotermik dhe metodën e reagimit të drejtpërdrejtë të karbonit të silikonit.Metodat e reduktimit karbotermik përfshijnë gjithashtu metodën Acheson, metodën e furrës vertikale dhe metodën e konvertuesit të temperaturës së lartë.Pluhur karabit silikoniPërgatitja fillimisht u përgatit me metodën Acheson, duke përdorur koks për të reduktuar dioksidin e silikonit në temperaturë të lartë (rreth 2400 ℃), por pluhuri i marrë me këtë metodë ka një madhësi të madhe grimcash (> 1 mm), konsumon shumë energji dhe procesi është e komplikuar.Në vitet 1980, u shfaqën pajisje të reja për sintetizimin e pluhurit β-SiC, të tilla si furra vertikale dhe konverteri i temperaturës së lartë.Ndërsa polimerizimi efektiv dhe i veçantë midis mikrovalës dhe substancave kimike në të ngurta është qartësuar gradualisht, teknologjia e sintetizimit të pluhurit sic me ngrohje me mikrovalë është bërë gjithnjë e më e pjekur.Metoda e reagimit të drejtpërdrejtë të karbonit të silikonit përfshin gjithashtu sintezën e vetëpërhapjes së temperaturës së lartë (SHS) dhe metodën e lidhjes mekanike.Metoda e sintezës së reduktimit të SHS përdor reaksionin ekzotermik midis SiO2 dhe Mg për të kompensuar mungesën e nxehtësisë.Tëpluhur karabit silikonie përftuar me këtë metodë ka pastërti të lartë dhe madhësi të vogël të grimcave, por Mg në produkt duhet të hiqet me procese të mëvonshme si turshi.

Metoda me 2 faza të lëngshme

Metoda e fazës së lëngshme përfshin kryesisht metodën sol-xhel dhe metodën e dekompozimit termik të polimerit.Metoda sol-gel është një metodë e përgatitjes së xhelit që përmban Si dhe C me anë të procesit të duhur sol-xhel, dhe më pas me pirolizë dhe reduktim karbotermik në temperaturë të lartë për të marrë karabit silikoni.Zbërthimi në temperaturë të lartë i polimerit organik është një teknologji efektive për përgatitjen e karbitit të silikonit: njëra është ngrohja e xhelit të polisiloksanit, reaksioni i dekompozimit për të lëshuar monomerë të vegjël dhe më në fund formimi i SiO2 dhe C, dhe më pas nga reaksioni i reduktimit të karbonit për të prodhuar pluhur SiC;Tjetra është ngrohja e polisilanit ose polikarbosilanit për të lëshuar monomerë të vegjël për të formuar një skelet, dhe në fund të formohetpluhur karabit silikoni.

3 Metoda e fazës së gazit

Aktualisht, sinteza e fazës së gazit tëkarabit silikoniPluhuri ultra i hollë qeramik përdor kryesisht depozitimin e fazës së gazit (CVD), CVD të shkaktuar nga plazma, CVD të induktuar me lazer dhe teknologji të tjera për të dekompozuar lëndën organike në temperaturë të lartë.Pluhuri i përftuar ka përparësitë e pastërtisë së lartë, madhësisë së vogël të grimcave, grumbullimit më të vogël të grimcave dhe kontrollit të lehtë të përbërësve.Aktualisht është një metodë relativisht e avancuar, por me kosto të lartë dhe rendiment të ulët, nuk është e lehtë të arrihet prodhimi masiv dhe është më i përshtatshëm për prodhimin e materialeve dhe produkteve laboratorike me kërkesa të veçanta.

Aktualisht,pluhur karabit silikonipërdoret kryesisht pluhur i nivelit submikron ose edhe nano, sepse madhësia e grimcave të pluhurit është e vogël, aktiviteti i lartë sipërfaqësor, kështu që problemi kryesor është se pluhuri është i lehtë për t'u grumbulluar, është e nevojshme të modifikohet sipërfaqja e pluhurit për të parandaluar ose frenuar grumbullimi sekondar i pluhurit.Aktualisht, metodat e shpërndarjes së pluhurit SiC përfshijnë kryesisht kategoritë e mëposhtme: modifikimi i sipërfaqes me energji të lartë, larja, trajtimi shpërndarës i pluhurit, modifikimi i veshjes inorganike, modifikimi i veshjes organike.


Koha e postimit: Gusht-08-2023