Search

Siliconizarea

Siliconizarea este un proces important în fabricarea compozitelor armate cu fibre de carbon în matrițe ceramice moderne. Aceste compozite au proprietăți superioare ale materialelor, cum ar fi stabilitatea termică ridicată, conductivitatea termică ridicată, densitatea scăzută și rezistența la abraziune ridicată.
Datorită proprietăților lor, compozitele C/C - SiC sunt, prin urmare, materialele preferate în atmosfere puternic oxidante și la temperaturi foarte ridicate. Materialul este utilizat, de exemplu, în aripi pentru rachete, plăcuțe de frână pentru mașini sport, veste anti-glonț și protecții frontale pentru nave spațiale (la reintrarea în atmosferă).
Un proces major de fabricare a acestor compuși este siliconizarea, mai precis infiltrarea cu siliciu lichid (LSI) de C/C poros. Comparativ cu alte procese precum infiltrarea chimică a vaporilor, LSI este un proces de fabricare rentabil și rapid, care poate fi realizat în cuptorul cu vid HTBL GR de la Carbolite Gero.
În timpul tratamentului termic în cuptor, siliciul este topit pe partea superioară a materialului poros C/C și difuzează în porii materialului. Aceasta are ca rezultat reacția matricei de carbon cu siliciul, care formează SiC și produce un material dens cu segmente C/C separate unul de altul prin SiC.
Accesibilitatea totală a cuptorului HTBL este foarte avantajoasă pentru această aplicație. Controlul automat prin software face posibilă funcționarea nesupravegheată și asigură o înregistrare corectă a datelor.

HTBL 80 GR / 22-1G: Cuptorul de siliconizare cu încărcătură inferioară, cu un volum util de 80 l până la 2200°C. Partea inferioară este extinsă pentru accesibilitate completă.

HTBL 80 GR / 22-1G: Cuptorul de siliconizare cu încărcătură inferioară, cu un volum util de 80 l până la 2200°C. Partea inferioară este extinsă pentru accesibilitate completă.

O instalație de piroliză și siliconizare produsă de Carbolite Gero
O instalație care să efectueze atât piroliza cât și siliconizarea construită de Carbolite Gero este prezentată în partea dreaptă. Prima unitate este utilizată pentru procesul de piroliză a materialului pe bază de carbon. Această piroliză poate fi efectuată cu presiune parțială. Aceasta înseamnă că presiunea totală din interiorul cuptorului este sub presiunea atmosferică. În același timp, gazul inert este purjat în cuptor.
Temperatura tipică de debavurare este între 400°C și 600°C. În acest domeniu de temperatură, liantul se evaporă prin combinarea temperaturii și subpresiunii. O cale definită către ieșirea de gaze încălzite aspiră liantul din cuptor în pompa de vid. Prin urmare, pompa de vid este o pompă specială de ulei proaspăt, capabilă să pompeze liantul. În final, liantul este ars într-un post-arzător activ, acționat de aer comprimat și gaz propan.
Cel de-al doilea cuptor de tip HTBL este utilizat pentru siliconizarea în sine. Punctul de topire al siliciului lichid este de 1414°C. Cuptorul este proiectat pentru a funcționa până la 2000°C. Unele imagini ale materialului carbon înainte și după siliconizarea efectuată în timpul testului de recepție din fabrică sunt prezentate mai jos.
HTBL pentru siliconizare este echipat cu o unitate de pompare pre-vid cu o pompă de bază pe partea de sus. Cuptorul are trei zone încălzite pentru o distribuție îmbunătățită a temperaturii în interiorul spațiului utilizabil.
Ambele cuptoare au fost instalate cu succes în zona de producție a clientului nostru.

Două cuptoare HTBL 80 GR / 22-1G în timpul instalării în locația clientului. Un singur HTBL este utilizat pentru procesul de piroliză. Celălalt HTBL este utilizat pentru procedura de siliconizare.

Două cuptoare HTBL 80 GR / 22-1G în timpul instalării în locația clientului. Un singur HTBL este utilizat pentru procesul de piroliză. Celălalt HTBL este utilizat pentru procedura de siliconizare.

Roots pump

O unitate de pompare de bază este utilizată pentru evacuare în gama de vidare fină. O pompă specială de ulei proaspăt este utilizată pentru a efectua procesul de debavurare în presiune parțială. Unitatea de pompare este montată pe un suport independent.

Siliconizarea - Figure 4

Vane în poziție inițială înainte de siliconizare: Vane perpendiculare pe tijele de grafit. Tije de grafit paralele una cu alta. Același creuzet după siliconizare este prezentat în imaginea următoare.

Siliconizarea - Figure 5

Același creuzet ca în fotografia precedentă după siliconizare. Unele vane sunt, de asemenea, în afara poziției originale.

Carbolite Gero Produse & Contact


Carbolite Gero offers a wide range of furnaces and ovens up to 3000 °C


Our team of experts will be happy to advise you on your application and on our product range.