Kaedah Pembentukan Seramik Boron Karbida

Boron karbida mempunyai sejarah pembangunan hampir 170 tahun, dan struktur atomnya telah dikaji secara meluas dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Struktur kristal utamanya ialah ikosahedron 12 atom dan rantai tiga atom yang disambungkan kepada ikosahedron. Struktur ini juga dikenali sebagai struktur heksagon, di mana atom karbon dan atom boron boleh menggantikan satu sama lain, menyebabkan boron karbida mempunyai banyak isomer.

Struktur kristal unik boron karbida menentukan banyak sifat cemerlangnya. Boron karbida mempunyai kekerasan yang sangat tinggi (kedua selepas berlian dan boron nitrida padu), dan kekerasannya tidak berubah dengan ketara dalam keadaan suhu tinggi; Boron karbida mempunyai ketumpatan rendah dan takat lebur dan didih yang tinggi; Rintangan kejutan haba yang sangat baik dan kestabilan haba yang baik; Boron karbida tidak larut dalam air dan tidak bertindak balas dengan asid atau bes pada suhu bilik; Sementara itu, boron karbida mempunyai keupayaan penyerapan neutron yang sangat kuat, dengan keratan rentas tangkapan neutron yang tinggi dan spektrum tenaga tangkapan yang luas.

Kaedah Pembentukan Seramik Boron Karbida

Pengacuan penekan kering

Penekanan kering ialah kaedah pengacuan yang biasa digunakan untuk menyediakan badan seramik boron karbida. Campurkan serbuk dengan sedikit pelekat untuk membentuk pelet, masukkannya ke dalam acuan, dan gunakan tekanan pada akhbar. Zarah serbuk mendekati satu sama lain dalam acuan dan bergabung dengan ketat di bawah tindakan geseran dalaman, membentuk badan hijau dengan bentuk tertentu. Mengikut saiz ketebalan sampel, ia boleh dibahagikan kepada pemampatan tunggal dan pemampatan dua hala. Apabila ketebalan sampel kecil (

Tuangan gel

Proses penuangan gel adalah untuk mencampurkan serbuk seramik dengan larutan akueus monomer organik, agen penghubung silang dan dispersan untuk menyediakan penggantungan dengan kandungan pepejal yang tinggi dan kelikatan rendah, dan kemudian menambah pemula dan mangkin untuk menyuntik penggantungan ke dalam bahan yang tidak berliang. acuan. Di bawah keadaan suhu tertentu, monomer organik teraruh untuk mempolimerkan untuk membentuk struktur gel rangkaian tiga dimensi, yang mengakibatkan buburan menjadi pejal in situ untuk membentuk seramik hijau. Kaedah ini boleh memenuhi keperluan pengacuan saiz bersih berhampiran. Kunci proses penuangan gel adalah untuk menyediakan buburan B4C-Al dengan kandungan pepejal yang tinggi dan kecairan yang baik. Bagi seramik komposit aluminium boron karbida, kesan kandungan penyebaran dan pepejal terhadap kelikatan buburan perlu dipertimbangkan apabila proses tuangan gel diguna pakai.

Tuangan gel mempunyai banyak kelebihan berbanding kaedah pengacuan tradisional. Oleh kerana pengisian buburan cecair yang mengalir dalam acuan yang mencukupi, proses ini boleh menyediakan komponen berbentuk kompleks dengan kekuatan tinggi dan keplastikan badan hijau yang baik, yang boleh dimesin menjadi komponen yang lebih tepat. Di samping itu, acuan tidak memerlukan keperluan yang tinggi, dan komponen tersinter mempunyai ketulenan yang tinggi, menjadikan kaedah ini mempunyai prospek yang luas. Di samping itu, kaedah ini mempunyai pelbagai aplikasi dan boleh menyediakan bahan tunggal atau komposit. Walau bagaimanapun, kos monomer yang digunakan dalam proses ini secara amnya agak tinggi, dan ia tidak mempunyai kelebihan daya saing dalam menyediakan produk dengan bentuk mudah dan nilai tambah yang rendah.

;

Pembentukan tekanan isostatik

Penekanan isostatik ialah kaedah meletakkan sampel boron karbida di bawah tekanan dalam bekas, menggunakan sifat cecair untuk menghantar tekanan secara sekata, dan menekan sampel secara seragam dari semua arah untuk mendapatkan jasad hijau yang padat.

Berbanding dengan menekan acuan keluli, kaedah membentuk ini mempunyai lebih banyak kelebihan. Satu adalah keupayaan untuk menindas bentuk kompleks seperti bentuk cekung dan berongga; Kedua, semasa menekan, anjakan relatif antara serbuk boron karbida dan acuan elastik adalah sangat kecil, jadi kehilangan geseran juga kecil dan taburan ketumpatan kosong yang ditekan adalah seragam; Yang ketiga ialah bilet mempunyai kekuatan tinggi, menjadikannya mudah untuk diproses dan diangkut. Oleh kerana penggunaan getah dan plastik sebagai bahan acuan, kosnya agak rendah. Di samping itu, menekan isostatik sejuk dengan ketara boleh meningkatkan ketumpatan blok tersinter, menukar taburan saiz liang, mengurangkan liang kecil, dan meningkatkan saiz liang purata untuk menghomogenkan struktur, yang sangat membantu untuk pensinteran seterusnya.