Важность процесса модификации порошка карбида кремния

Карбид кремния (SiC) — неорганический неметаллический материал с широким спектром применения и хорошими перспективами развития. После изготовления керамики он является отличным конструкционным материалом. Он имеет высокий модуль упругости и удельную жесткость, его нелегко деформировать. и имеет высокую теплопроводность и низкий коэффициент теплового расширения, которые теперь стали одним из основных факторов, учитываемых при выборе материалов для высокотемпературных тепловых двигателей, и могут использоваться в высокотемпературных соплах, лопатках турбин, роторах турбокомпрессоров и т. д.

Поэтому промышленность выдвигает более высокие требования к керамике SiC с точки зрения геометрической точности, прочности, ударной вязкости и надежности, а процесс формования является решающей частью.Различные процессы формования оказывают большее влияние на характеристики керамических изделий, например, сложность при расформовке, сложности изготовления изделий сложной формы, недостаточной плотности керамики и т. д. Наличие этих дефектов будет ограничивать ее применение в наукоемких областях, поэтому необходимо изготавливать керамические изделия с отличными эксплуатационными характеристиками и высокой надежностью, т.е. Необходимо изучить факторы, влияющие на эффективность процесса формования.

Слой диоксида кремния на поверхности карбида кремния влияет на дисперсию порошка в водной фазе. Диоксид кремния образует гидроксильные группы кремния «Si-OH» в водной фазе. Гидроксильные группы кремния являются кислыми в водной фазе. ., поэтому дисперсия карбида кремния равна Изоэлектрическая точка является кислой. Чем больше диоксида кремния, тем ближе изоэлектрическая точка карбида кремния к кислому концу. Когда значение pH ниже изоэлектрической точки порошка, силанол притягивает ионы водорода, делая поверхность частицы положительно заряженной и, таким образом, дзета-потенциал становится положительным значением. В щелочных условиях силанол вступает в реакцию с высокой концентрацией OH- в растворе с образованием [Si-O]- на поверхность порошка, что делает поверхность частиц отрицательно заряженной, поэтому дзета-потенциал также отрицателен.

Дисперсность порошка в водной фазе тесно связана с абсолютной величиной дзета-потенциала, поэтому большую роль в диспергировании порошка играет слой кремнезема, образующийся на поверхности порошка.

Метод химической модификации относится к химической реакции, которая происходит в процессе нанесения покрытия. Это наиболее распространенный метод порошковой модификации. Поверхностное покрытие делится на два типа: неорганическое покрытие и органическое покрытие. В основном он наносит слой оксида, гидроксида или органическое вещество на поверхности неорганического порошка.Когда покрытие представляет собой оксид или гидроксид, оно называется неорганическим покрытием.Когда покрытие органическое, оно называется органическим покрытием.

Методы неорганического покрытия в основном включают метод гидролиза алкоксидов, метод равномерного осаждения, метод неоднородного зародышеобразования, метод золь-геля и т. д. Среди них лучшим методом является метод неоднородного зародышеобразования. Органическое модификационное покрытие улучшает электростатические и стерические препятствия. неорганического порошка, тем самым улучшая его дисперсию.Методы органического покрытия в основном включают прививку органической поверхности, поверхностно-адсорбционное покрытие и модификацию инкапсуляции.Он в основном используется при диспергировании неорганических композиционных материалов или наполнителей для улучшения смачиваемости и совместимости неорганических порошков и органических матриц. Он также используется для улучшения дисперсии неорганического порошка в воде.

Высокодисперсный порошок SiC микронного размера является необходимым условием получения керамических изделий с высокой точностью, прочностью, вязкостью и надежностью, поэтому большое значение имеет изучение сопутствующих технологий получения карбидокремниевой керамики, которая может быть использована в наукоемких областях. .