Search

Folyékony szilícium beszivárgás

A folyékony szilícium beszivárgás fontos folyamat a modern kerámia mátrixú szénszál erősítésű kompozitok gyártásában. Ezek a kompozitok kiváló anyagtulajdonságokkal rendelkeznek, például nagy hőstabilitással, magas hővezető képességgel, alacsony sűrűséggel és nagy kopásállósággal.

Tulajdonságaik miatt a C/C - SiC kompozitok ezért az erősen oxidáló légkörökben és nagyon magas hőmérsékleten a legmegfelelőbb anyagok. Ezt az anyagot használják például rakéták sugárhajtóművének szárnylapátjaiban, sportautók fékbetéteiben, golyóálló mellényekben és űrhajók orrfedeleiben (földi légkörbe való visszatérés).

Egyik fő gyártási eljárás e vegyületeknél a folyékony szilícium infiltráció, pontosabban a porózus C/C folyékony szilícium infiltrációja (LSI). Más eljárásokkal, például a kémiai gőzinfiltrációval összehasonlítva az LSI egy költséghatékony és gyors gyártási folyamat, amely a Carbolite Gero HTBL GR vákuumkemencéjében végezhető el.

A kemencében végzett hőkezelés során a szilícium a porózus C/C anyag tetejére olvad, és diffundál az anyag pórusaiba. Ennek eredményeképpen a szénmátrix reakcióba lép a szilíciummal, ami SiC-t képez, és egy olyan sűrű anyagot eredményez, amelyben a C/C szegmenseket SiC választja el egymástól.

A HTBL kemence teljes körű hozzáférhetősége nagyon előnyös ennél az alkalmazásnál. Az automatikus szoftveres vezérlés lehetővé teszi a felügyelet nélküli működést, és biztosítja a megfelelő adatnaplózást.

HTBL 80 GR/22-1G: Alulról tölthető, 80 l hasznos térfogatú, folyékony szilícium infiltrációs kemence 2200°C-ig. Az alja a teljes hozzáférhetőség érdekében kibővített.

HTBL 80 GR/22-1G: Alulról tölthető, 80 l hasznos térfogatú, folyékony szilícium infiltrációs kemence 2200°C-ig. Az alja a teljes hozzáférhetőség érdekében kibővített.

Pirolízist és szilikálást végző Carbolite kemence

A jobb oldali kép a Carbolite cég pirolízist és szilikálást végző kemencéit mutatja. Az első kemence szolgál a szénalapú anyag pirolízisére. A pirolízis parciális nyomás alatti üzemmódban is végrehajtható. Ez azt jelenti, hogy a kemence belső nyomása az atmoszférikus nyomásnál kisebb. Ezt a nyomást a kemencébe juttatott inert gáz hozza létre.

A debinding eljárás tipikus hőmérséklete 400°C és 600°C között van. Ebben a hőmérséklettartományban gőzölög el a kötőanyag (binder) a hőmérséklet és az alacsonyabb nyomás együttes hatására. Fűtött gázkivezetés irányába szívódik ki a kötőanyag gőze a vákuumszivattyúba. Mivel ez speciális olajszivattyú, ezért képes pumpálni a kötőanyag gőzét. A kötőanyag végül sűrített levegővel és propángázzal működtetett utánégetőben ég el.

A második HTBL típusú kemencében végzik magát a szilíciumozást. A folyékony szilícium olvadáspontja 1414°C. A kemence kiépítése alapján max. 2000°C hőmérsékletre képes. Alább látható a kemence gyári megfelelőségi tesztjét szolgáló széntartalmú anyag szilikálás előtti és utáni képei.

A szilikálásra kialakított HTBL kemence elővákuumot biztosító forgódugattyús vákuumszivattyúval van felszerelve. A kemence három fűtött zónája a hőmérsékleteloszlás homogenitását biztosítja.

Mindkét kemence installálása óta sikeresen működik.

Két HTBL 80 GR/22-1G kemence a vevő telephelyén történő telepítés során. Az egyik HTBL-t a pirolízisfolyamathoz használják. A másik HTBL-t a folyékony szilícium beszivárgási eljáráshoz használják.

Két HTBL 80 GR/22-1G kemence a vevő telephelyén történő telepítés során. Az egyik HTBL-t a pirolízisfolyamathoz használják. A másik HTBL-t a folyékony szilícium beszivárgási eljáráshoz használják.

Forgódugattyús (roots) vákuumszivattyú

Forgódugattyús (roots) vákuumszivattyú szolgál a végső finomvákuum elérésére. Speciális olajpumpa használatos a debinding eljárás parciális nyomás alatti kivitelezéséhez. A vákuumszivattyú elhelyezése külön egységet képez.

Folyékony szilícium beszivárgás - Ábra # 4

Terelőlemezek eredeti pozíciója szilikálás előtt: terelőlemezek merőlegesek a grafitrudakra. Grafitrudak párhuzamosak egymással. Követkető kép ugyanezen izzítótégelyeket mutatja szilikálás után.

Folyékony szilícium beszivárgás - Ábra # 5

Ugyanaz a tégely, mint az előző képen, amely a folyékony szilícium beszivárgása után készült. Néhány lapát is kikerült az eredeti helyzetéből.

Carbolite Gero Termékek & Kapcsolat


A Carbolite cég sokféle kemencét és hőszekrényt kínál akár 3000 °C-ig


Munkatársaink szívesen adnak tanácsot készülékeinkről és alkalmazási lehetőségeikről.