El carburo de silicio es un material cer\u00e1mico extremadamente duro y el\u00e1stico con una excelente resistencia, tenacidad a altas temperaturas y resistencia a la oxidaci\u00f3n. Para su producci\u00f3n, se presenta en forma sinterizada y aglomerada por reacci\u00f3n.<\/p>\n
El carburo de silicio sinterizado (SSiC) se produce prensando y sinterizando polvo de s\u00edlice. El SSiC se caracteriza por sus bajas temperaturas de sinterizaci\u00f3n, su facilidad de conformado y sus excepcionales propiedades mec\u00e1nicas, que le confieren claras ventajas frente a otros materiales de la competencia.<\/p>\n
El dep\u00f3sito qu\u00edmico en fase vapor (CVD) emplea gases que fluyen para formar pel\u00edculas finas de alta calidad que pueden utilizarse para crear materiales s\u00f3lidos y revestimientos, grabar y formar dispositivos microelectr\u00f3nicos.<\/p>\n
El CVD hace referencia a una familia de procesos, que incluye el CVD t\u00e9rmico r\u00e1pido, el dep\u00f3sito qu\u00edmico en fase vapor potenciado por plasma y el dep\u00f3sito qu\u00edmico en fase vapor inducido por l\u00e1ser. Cada uno de ellos utiliza un gas precursor para depositar s\u00f3lidos en las superficies de los sustratos, mientras que los distintos procesos utilizan diversos m\u00e9todos para iniciar las reacciones e iniciar las reacciones de solidificaci\u00f3n.<\/p>\n
El CVD t\u00e9rmico r\u00e1pido utiliza l\u00e1mparas de calentamiento para precalentar el gas precursor antes de que llegue a la superficie de la oblea, lo que ayuda a reducir las reacciones no deseadas en fase gaseosa y las reacciones gaseosas.<\/p>\n
Otro m\u00e9todo para producir CVD-b-SiC consiste en insertar un deflector de grafito 102 antes de la caja del mandril. Esta t\u00e9cnica precalienta los reactivos, aumentando su velocidad de barrido en las paredes del mandril, y produciendo dep\u00f3sitos de b-SiC densos y de buena calidad que se muestran en las FIGS. 3a y 3b. Tambi\u00e9n pueden colocarse otros deflectores antes y despu\u00e9s de la caja del mandril para maximizar los resultados de deposici\u00f3n y proporcionar un recubrimiento m\u00e1s uniforme y conforme de b-SiC sobre sustratos de forma irregular. Este material es altamente conductor, qu\u00edmica y oxidativamente estable, duro, resistente a los ara\u00f1azos y te\u00f3ricamente muy denso - caracter\u00edsticas que lo hacen adecuado para muchas aplicaciones de materiales especializados, incluyendo barquillas y muebles para el procesamiento de semiconductores, estructuras de telescopios \u00f3pticos y efectores finales utilizados durante la limpieza de bancos h\u00famedos.<\/p>\n
La sinterizaci\u00f3n es el proceso de unir o reorganizar part\u00edculas de polvo cer\u00e1mico o met\u00e1lico en una estructura integrada, normalmente mediante prensado en caliente, sinterizaci\u00f3n por reacci\u00f3n y sinterizaci\u00f3n sin presi\u00f3n. Durante siglos, esta t\u00e9cnica se ha empleado para fabricar casi todas las formas de objetos cer\u00e1micos y met\u00e1licos, incluidas piezas estructurales de acero, filtros met\u00e1licos porosos para aplicaciones de filtrado, cableado de tungsteno para cojinetes autolubricantes y materiales el\u00e9ctricos, entre muchos otros. Los procesos de fabricaci\u00f3n suelen incluir el prensado en caliente, la sinterizaci\u00f3n por reacci\u00f3n o la sinterizaci\u00f3n sin presi\u00f3n.<\/p>\n
El carburo de silicio sinterizado puede beneficiarse enormemente de la sinterizaci\u00f3n sin presi\u00f3n como forma eficaz de mejorar sus propiedades mec\u00e1nicas, en particular su resistencia a la temperatura y su resistencia a la flexi\u00f3n. La reducci\u00f3n del crecimiento del grano durante la sinterizaci\u00f3n contribuye a este resultado, mientras que el aumento de la resistencia a la tracci\u00f3n conduce a una mayor durabilidad y vida \u00fatil del material.<\/p>\n
El sinterizado sin presi\u00f3n ofrece varias ventajas claras sobre otros procesos, incluida su capacidad para crear formas complejas con dimensiones precisas. Esto hace que el proceso de sinterizado sin presi\u00f3n sea ideal para fabricar productos \u00fanicos que ser\u00edan dif\u00edciles o imposibles de crear por otros medios, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones de alto rendimiento como componentes de sellado de cara dura y trabajos a alta temperatura.<\/p>\n
El prensado en caliente es un m\u00e9todo eficaz y rentable de producir r\u00e1pidamente componentes de carburo de silicio de gran tama\u00f1o y formas complejas, como juntas para bombas con aplicaciones exigentes. Durante este proceso se aplican simult\u00e1neamente presi\u00f3n y alta temperatura (hasta 2000 grados C), lo que permite obtener tiempos de producci\u00f3n r\u00e1pidos con rentabilidad.<\/p>\n
Los procesos de sinterizaci\u00f3n que producen cer\u00e1micas compuestas densas de SiC y b-SiC para juntas de gas seco han demostrado ser especialmente eficaces. Uno de estos m\u00e9todos de sinterizaci\u00f3n eficaces consiste en mezclar polvo de a-SiC con grafito en determinadas proporciones y calentarlo; durante la sinterizaci\u00f3n, el polvo de a-SiC penetra en tochos de acero porosos mediante el uso de Si en fase vapor para formar cuerpos densos sin reducci\u00f3n de tama\u00f1o y de alta densidad.<\/p>\n
Debido a su fuerte enlace covalente de Si-C, el carburo de silicio presenta bajas tasas de autodifusi\u00f3n durante los procesos de sinterizaci\u00f3n. Como tal, su fuerza motriz para producir carburo de silicio de alta densidad es considerablemente menor que la de otros materiales cer\u00e1micos, y la investigaci\u00f3n de m\u00e9todos de sinterizaci\u00f3n y aditivos adecuados se ha convertido en un objetivo primordial en este campo.<\/p>\n
La caracterizaci\u00f3n de la microestructura de las muestras sinterizadas implica el empleo de patrones de DRX y an\u00e1lisis de difracci\u00f3n de electrones de \u00e1rea seleccionada (SAED) para caracterizar su microestructura. Determinamos una relaci\u00f3n 83:17 en t\u00e9rminos de temperatura de sinterizaci\u00f3n.<\/p>\n
La sinterizaci\u00f3n por reacci\u00f3n de carburo de silicio sinterizado (RSSiC) es un proceso en el que el silicio l\u00edquido se infiltra en preformas porosas de carbono o grafito mediante la infiltraci\u00f3n de silicio fundido, produciendo una cer\u00e1mica que presume de alta resistencia, excelente resistencia al desgaste y estabilidad t\u00e9rmica, junto con una resistencia superior a la oxidaci\u00f3n, la corrosi\u00f3n y el grabado, as\u00ed como buenas propiedades el\u00e9ctricas. La densidad del RSSC depende de su relaci\u00f3n silicio\/carbono, que en \u00faltima instancia determina la dureza.<\/p>\n
La sinterizaci\u00f3n implica movimientos de masas dentro de una microestructura porosa que reducen la porosidad total mediante el reempaquetamiento y el transporte a lo largo de los l\u00edmites cristalinos para suavizar las paredes de los poros, disminuyendo as\u00ed el tama\u00f1o de grano y dando lugar a estructuras matriciales densas de grano fino con estructuras uniformes.<\/p>\n
El sinterizado por reacci\u00f3n permite producir piezas sinterizadas de carburo de silicio de gran tama\u00f1o y formas complejas con formas casi netas y alta precisi\u00f3n, utilizando temperaturas m\u00e1s bajas y tiempos m\u00e1s cortos en comparaci\u00f3n con los m\u00e9todos tradicionales de sinterizado. Sin embargo, no debe utilizarse en entornos con fuertes influencias oxidantes o corrosivas, ya que este proceso puede causar una penetraci\u00f3n insuficiente del silicio y un crecimiento anormal del grano, lo que en \u00faltima instancia disminuye las propiedades mec\u00e1nicas de los materiales sinterizados. Los procesos de sinterizaci\u00f3n dependen en gran medida de la consistencia de los polvos de partida y deben gestionarse cuidadosamente para obtener una contracci\u00f3n constante de las piezas, reducir la distorsi\u00f3n y producir componentes con una calidad estable. El horno de sinterizaci\u00f3n al vac\u00edo RVS-S puede utilizarse para la sinterizaci\u00f3n por reacci\u00f3n de productos de SiC para garantizar productos de calidad.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Silicon carbide is an extremely hard and resilient ceramic material with excellent strength, high temperature toughness and oxidation resistance. It comes in both sintered and reaction bonded forms for production. Sintered silicon carbide (SSiC) is produced by pressing and sintering silica powder. SSiC boasts low sintering temperatures, easy forming capabilities and exceptional mechanical properties that …<\/p>\n