مع التقدم المستمر في علوم وتكنولوجيا المواد الخزفية، أظهر كربيد السيليكون (SiC)، كفئة من المواد الخزفية غير المؤكسدة عالية الأداء، إمكانات تطبيق كبيرة في العديد من المجالات الصناعية بسبب خصائصه الفيزيائية والكيميائية الفريدة. خاصة في الأفران ذات درجات الحرارة المرتفعة، أصبحت بوتقة كربيد السيليكون ، بمقاومتها الممتازة لدرجات الحرارة العالية، ومقاومتها للتآكل وخصائص التوصيل الحراري العالية، مكونًا رئيسيًا لتحمل وحماية عملية التلبيد ذات درجات الحرارة العالية. الغرض من هذه الورقة هو دراسة التركيب المادي للبوتقة، وتحليل خصائص المادة الأساسية، ودراسة كيفية عمل المواد المساعدة معًا لتحسين الأداء العام للبوتقة.
خصائص المادة الأساسية من كربيد السيليكون
1. صلابة عالية ومقاومة التآكل: صلابة كربيد السيليكون تأتي في المرتبة الثانية بعد الماس، مما يمنح البوتقة مقاومة تآكل ممتازة ويطيل عمر الخدمة بشكل فعال.
2. مقاومة ممتازة للتآكل: يتمتع كربيد السيليكون بثبات كيميائي جيد لمجموعة متنوعة من الوسائط الحمضية والقلوية، وهو مناسب لعمليات التلبيد في مجموعة متنوعة من البيئات المعقدة.
3. الموصلية الحرارية العالية: تساهم الموصلية الحرارية العالية في التسخين السريع والموحد، وتحسين كفاءة التلبيد وتقليل استهلاك الطاقة.
إضافة وتحسين أداء المواد المساعدة
1. دور الرابط: عن طريق إضافة كمية مناسبة من الرابط، مثل السيليكات والألومينا وما إلى ذلك، يمكن تحسين تكتل مسحوق كربيد السيليكون، وتعزيز مرونة المادة، وتسهيل معالجة القوالب.
2. إدخال الملدنات: الملدنات (مثل كحول البولي فينيل، البارافين، وما إلى ذلك) يمكن أن تقلل بشكل فعال من لزوجة المادة، وتحسن من تماسك وتوحيد البليت، مما يفضي إلى عملية التلبيد اللاحقة.
3. إضافة مرحلة التسليح: من خلال إضافة مراحل التسليح مثل ألياف الكربون أو الجرافيت أو نيتريد السيليكون، يمكن تحسين القوة الميكانيكية ومقاومة الصدمات الحرارية للبوتقة بشكل كبير، ويمكن تعزيز ثباتها في درجات الحرارة القصوى.
تأثير عملية التصنيع على الأداء
إن معلمات العملية مثل تجانس الخلط وضغط التشكيل ودرجة حرارة التلبيد ووقت التثبيت لها تأثيرات مهمة على الأداء النهائي للبوتقة. يمكن لتصميم العملية المعقول أن يطلق العنان لإمكانيات المواد ويحقق تحسين الأداء.
باختصار، يعد تحسين أداء البوتقة عبارة عن عملية شاملة تتضمن تكوين المواد واختيار المواد المساعدة والتحكم في عملية التصنيع. من خلال التنظيم الدقيق لنسبة المادة الأساسية من كربيد السيليكون والمواد المساعدة، جنبًا إلى جنب مع عملية التصنيع العلمية، يمكن تحسين الصلابة ومقاومة التآكل ومقاومة التآكل والقوة الميكانيكية للبوتقة بشكل كبير، مع تحسين التوصيل الحراري لتلبية الاحتياجات المتنوعة مجال تلبيد درجة حرارة عالية. في المستقبل، مع التطوير المتعمق لعلوم المواد والابتكار المستمر لتكنولوجيا التحضير، سيتم تحسين أداء بوتقة كربيد السيليكون بشكل أكبر، وسيستمر مجال التطبيق في التوسع، مما يساهم في التقدم التكنولوجي والتنمية المستدامة الصناعات ذات الصلة.
