顆粒堆積燒結法也稱為固態燒結法,其成孔是通過顆粒堆積留下空隙形成氣孔。在骨料中加入相同組分的微細顆粒及一些添加劑,利用微細顆粒易于燒結的特點,在一定溫度下將大顆粒連接起來。由于每一粒骨料*在幾個點上與其他顆粒發生連接,因而形成大量三維貫通孔道。
多孔SiC陶瓷的制備方法的優點包括:采用顆粒堆積法制得的制品易于加工成型,并且強度也相對比較高;
多孔SiC陶瓷的制備方法的缺點包括:孔隙率比較低,一般的為20%~30%。 杭州陶飛侖的碳化硅陶瓷體分可調、閉氣孔率及低、陶瓷強度及性能較均一的碳化硅多孔陶瓷預制體。上海標準碳化硅預制件行業標準
一直以來,碳化硅(SiC)陶瓷憑借硬度高、強度高、熱膨脹系數小、高導熱、化學穩定性好、抗熱震性能和抗氧化性能優良等特點,被廣泛應用于各種先進制造領域。多孔碳化硅陶瓷除了具備碳化硅陶瓷的以上特點外,其獨特的微觀多孔結構使其在冶金、化工、環保和能源等領域擁有廣闊的應用前景,極大地拓展了碳化硅陶瓷的應用范圍。多孔碳化硅陶瓷的特殊性能主要得益于其特殊的多孔結構,它的多孔結構包含氣孔率、孔徑大小及分布、孔的形狀等。河北大規模碳化硅預制件生產廠家杭州陶飛侖通過仿真模擬軟件模擬鋁碳化硅鑄件成型工藝參數與碳化硅陶瓷預制體強度之間的關系。
添加造孔劑法:
添加造孔劑法是指在原料中添加造孔劑,利用造孔劑在坯體中占據一定的空間,然后在升溫或燒結過程中,使造孔劑燃盡或揮發而在陶瓷體中留下孔隙來制備多孔陶瓷。其工藝與普通陶瓷工藝相似,關鍵在于造孔劑種類和用量的選擇,以及在基料中的均勻分布性。
優點:采用不同的成型方法可制得形狀復雜、氣孔結構各異的制品,工藝過程簡單,添加劑少,成本較低;缺點:難以制取高氣孔率制品,氣孔分布均勻性較差,對造孔劑的分散性要求比較高等。
常見方法有顆粒堆積法、冷凍干燥法、溶膠凝膠法等,近年來興起的3D打印技術也可以用來直接打印制備出多孔結構。顆粒堆積燒結法是**為簡單的制備多孔碳化硅陶瓷的方法。該法的原理是利用陶瓷顆粒自身的燒結性能,在不同的SiC顆粒間形成燒結頸,從而使得顆粒堆積體形成多孔陶瓷。為了降低燒結溫度,通常添加一定量熔點較低的粘結劑使不同SiC顆粒之間形成連接。由于顆粒堆積燒結法中所有的孔隙都是由SiC顆粒之間的堆積間隙轉變而來的,因此,通過改變粉末尺寸、粘結劑種類及添加量和燒結參數,可以控制多孔陶瓷成品的孔率和孔徑。杭州陶飛侖研制的碳化硅陶瓷預制件無閉氣孔,制成的復合材料致密度極高。
制備工藝與方法、碳化硅顆粒粒徑、體積分數、配比、表面處理對碳化硅增強鋁基復合材料的熱力學性能有非常重要的影響。SiC顆粒與Al有良好的界面接合強度,復合后的CTE隨SiC含量的變化可在一定范圍內進行調節, 由此決定了產品的競爭力,相繼開發出多種制備方法。用于封裝AlSiC的預制件的SiC顆粒大小多在1 um-80um范圍選擇,要求具有低密度、低CTE、 高彈性模量等特點,其熱導率因純度和制作制作方法的差異在80W ( m·K ) -280W ( m·K )之間變化。杭州陶飛侖新材料有限公司生產的碳化硅陶瓷預制體開氣孔率超過99.7%以上。上海優勢碳化硅預制件發展現狀
杭州陶飛侖新材料有限公司可根據客戶要求定制化生產各種抗彎強度的碳化硅陶瓷預制體。上海標準碳化硅預制件行業標準
SiC陶瓷的生產工藝簡述如下:碳化硅粉體的制備技術就其原始原料狀態分為固相合成法和液相合成法。
硅、碳直接反應法是對自蔓延高溫合成法的應用,是以外加熱源點燃反應物坯體,利用材料在合成過程中放出的化學反應熱來自行維持合成過程。除引燃外無需外部熱源,具有耗能少、設備工藝簡單、生產率高的優點,其缺點是目發反應難以控制。此外硅、碳之間的反應是一個弱放熱反應,在室溫下反應難以點燃和維持下去,為此常采用化學爐、將電流直接通過反應體、對反應體進行預熱、輔加電場等方法補充能量。 上海標準碳化硅預制件行業標準
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