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炭黑含量对反应烧结碳化硅组织和性能的影响

炭黑含量对反应烧结碳化硅组织和性能的影响

  • 分类:公司新闻
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2022-01-06
  • 访问量:0

【概要描述】​在机械密封中,反应烧结碳化硅密封圈应用广泛,主要采用SiC+C+Si工艺。在这一行从事技术和生产工作已有多年,经常会和一些同事的问题并与他们交流。由于工作工程中机械密封圈的接触面属于半干磨状态,要求密封圈的摩擦面具有良好的自润滑功能,这是SiC+C+Si工艺所不具备的。

炭黑含量对反应烧结碳化硅组织和性能的影响

【概要描述】​在机械密封中,反应烧结碳化硅密封圈应用广泛,主要采用SiC+C+Si工艺。在这一行从事技术和生产工作已有多年,经常会和一些同事的问题并与他们交流。由于工作工程中机械密封圈的接触面属于半干磨状态,要求密封圈的摩擦面具有良好的自润滑功能,这是SiC+C+Si工艺所不具备的。

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  在机械密封中,反应烧结碳化硅密封圈应用广泛,主要采用SiC+C+Si工艺。在这一行从事技术和生产工作已有多年,经常会和一些同事的问题并与他们交流。由于工作工程中机械密封圈的接触面属于半干磨状态,要求密封圈的摩擦面具有良好的自润滑功能,这是SiC+C+Si工艺所不具备的。

  

反应烧结碳化硅


  研究了炭黑含量对反应烧结碳化硅浆料工艺参数和烧结体力学性能的影响。分析了烧结过程中坯体含碳量高、爆炸和内部“夹心”的原因。分析了不同碳含量烧结试样的微观结构和相组成。

  反应烧结碳化硅陶瓷保持了碳化硅陶瓷的高强度、高硬度和耐磨性等优异的力学性能;同时,它具有抗热震性、高导热性和低膨胀系数等热性能,以及抗氧化、耐酸碱腐蚀等化学性能。它是一种几乎完全致密的工程陶瓷。其基本原理是:具有高温反应活性的液态硅在毛细管力的作用下渗入含碳坯体,与碳反应生成碳化硅。新生成的碳化硅将原混在坯体中的碳化硅颗粒原位结合,渗入硅,填充坯体中的剩余孔洞,完成致密化过程。

  反应烧结碳化硅具有烧结时间短、生产效率高、烧结温度低、工件尺寸大、形状复杂等优点,已成为世界碳化硅产品工业化生产的主要方法。

  反应烧结碳化硅法制备的梁、喷嘴、辐射管、密封件和球磨机衬板广泛应用于高温窑炉、机械、化工、冶金、环保和军事等领域。然而,反应烧结碳化硅中的游离硅使其仅适用于1350℃以下的使用。一旦使用温度接近或高于硅的熔点1410℃,由于游离硅的软化或熔化,断裂强度将大大降低。因此,降低反应烧结碳化硅中游离硅的含量可以进一步提高材料的力学性能和使用温度,扩大其应用范围。

  本研究旨在增加原配方中炭黑的用量,以观察其对反应烧结碳化硅陶瓷微观结构和性能的影响。

  高碳烧结体“夹带”原因分析:

  当炭黑含量过高时,更多的碳在混合过程中难以均匀分散,在坯体中存在一个碳分布过于集中的区域。硅碳反应产生的膨胀效应部分阻断了该区域碳周围的硅渗透通道,液态硅的上升速度减慢,导致硅碳反应减慢,烧结体中形成“三明治”区域,反应烧结碳化硅的抗弯强度降低。


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