탄화붕소 세라믹의 성형방법

탄화붕소는 약 170년의 개발 역사를 가지고 있으며, 최근 몇 년간 그 원자 구조가 널리 연구되어 왔습니다. 주요 결정 구조는 12개의 원자로 이루어진 정이십면체와 정이십면체에 연결된 세 개의 원자 사슬입니다. 이 구조는 탄소 원자와 붕소 원자가 서로 치환되어 많은 이성질체를 갖는 탄화붕소가 되는 육각형 구조라고도 알려져 있습니다.

탄화붕소의 독특한 결정 구조는 많은 우수한 특성을 결정합니다. 탄화붕소는 경도가 매우 높으며(다이아몬드 및 입방정 질화붕소에 이어 두 번째) 고온 조건에서도 경도가 크게 변하지 않습니다. 붕소 탄화물은 밀도가 낮고 녹는점과 끓는점이 높습니다. 우수한 열충격 저항성과 우수한 열 안정성; 탄화붕소는 물에 불용성이며 실온에서 산이나 염기와 반응하지 않습니다. 한편, 탄화붕소는 중성자 포획 단면적이 높고 포획 에너지 스펙트럼이 넓어 중성자 흡수 능력이 매우 강력합니다.

탄화붕소 세라믹의 성형방법

건식프레스성형

건식 프레싱은 탄화붕소 세라믹 본체를 준비하기 위해 일반적으로 사용되는 성형 방법입니다. 분말에 소량의 접착제를 섞어 펠릿을 만든 후 틀에 넣고 프레스에 압력을 가합니다. 분말 입자는 금형 내에서 서로 가까워지고 내부 마찰 작용으로 단단히 결합되어 특정 모양의 성형체를 형성합니다. 시료 두께의 크기에 따라 단일 압축과 양방향 압축으로 나눌 수 있습니다. 샘플 두께가 작은 경우(

젤 캐스팅

겔캐스팅 공정은 세라믹 분말을 유기단량체, 가교제, 분산제 등의 수용액과 혼합하여 고형분 함량이 높고 점도가 낮은 현탁액을 제조한 후 개시제와 촉매를 첨가하여 현탁액을 비다공성 층에 주입하는 공정입니다. 곰팡이. 특정 온도 조건에서 유기 단량체는 중합을 유도하여 3차원 망상 겔 구조를 형성하며, 그 결과 슬러리가 현장에서 응고되어 세라믹 그린을 형성하게 됩니다. 이 방법은 거의 순 크기 성형 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 겔 캐스팅 공정의 핵심은 고형분 함량이 높고 유동성이 좋은 B4C-Al 슬러리를 제조하는 것입니다. 탄화붕소 알루미늄 복합 세라믹의 경우 겔 캐스팅 공정을 채택할 때 분산제 및 고형분 함량이 슬러리 점도에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

젤 캐스팅은 기존 성형 방법에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 금형에 흐르는 액체 슬러리가 충분히 채워져 있기 때문에 이 공정에서는 성형체의 강도와 가소성이 우수한 복잡한 모양의 부품을 제조할 수 있으며, 이를 통해 보다 정밀한 부품으로 가공할 수 있습니다. 또한 금형은 높은 요구 사항을 요구하지 않으며 소결 부품의 순도가 높아 이 방법의 전망이 넓습니다. 또한 이 방법은 응용 범위가 넓으며 단일 또는 복합 재료를 준비할 수 있습니다. 그러나 이 공정에 사용되는 모노머의 가격은 일반적으로 상대적으로 높기 때문에 형태가 단순하고 부가가치가 낮은 제품을 제조하는 데에는 경쟁우위가 없다.

등압성형

등방압 프레싱(Isostatic Pressing)은 탄화붕소 시료를 용기에 압력을 가하여 넣고, 액체의 성질을 이용하여 압력을 고르게 전달하고, 시료를 모든 방향에서 균일하게 가압하여 치밀한 압분체를 얻는 방법이다.

강철 금형 프레싱과 비교하여 이 성형 방법은 더 많은 장점을 가지고 있습니다. 하나는 오목하거나 속이 빈 모양과 같은 복잡한 모양을 억제하는 능력입니다. 둘째, 압축하는 동안 탄화붕소 분말과 탄성 금형 사이의 상대 변위가 매우 작기 때문에 마찰 손실도 작고 압축된 블랭크의 밀도 분포가 균일합니다. 세 번째는 빌렛의 강도가 높아 가공 및 운반이 용이하다는 것입니다. 고무와 플라스틱을 금형 재료로 사용하기 때문에 비용이 상대적으로 저렴합니다. 또한, 냉간 등압성형은 소결된 블록의 밀도를 크게 증가시키고, 기공 크기 분포를 변화시키며, 작은 기공을 감소시키고, 평균 기공 크기를 증가시켜 구조를 균질화시킬 수 있어 후속 소결에 매우 도움이 됩니다.