Search

Szilikálás

A szilikálás fontos eljárás a modern szénszálerősített kompozitanyagok kerámiavázának gyártásában. Ezek a kompozitanyagok kiváló anyagi tulajdonságokkal rendelkeznek, pl. magas a hőstabilitásuk, kicsiny a sűrűségük és rendkívül kopásállóak.

E tulajdonságok miatt tehát a C/C – SiC kompozit a választandó anyag, ha nagyon oxidáló környezetről és nagyon magas hőmérsékletről van szó. Ilyen anyagokat alkalmaznak rakékathajtómű tolócsöve terelőlemezeiben, versenyautók féktárcsájában, golyóálló mellényekben és űrhajók hővédőpajzsában (a földi atmoszférába történő visszatéréshez).

E vegyületek előállításának egyik fő lépése a szilikálás, helyesebben folyékony szilícium beszivárogtatása porózus C/C anyagba (LSI: liquid silicon infiltration). Más eljárásokkal pl. kémiai gőz beszivárogtatással összehasonlítva az LSI a Carbolite Gero HTBL GR vákuum kemencében kivitelezhető költséghatékony és gyors módszer.

A kemencében történő hőkezelés során megolvad a szilícium a porózus C/C anyag tetején és bediffundál az anyag pórusaiba. Ez a szénváz és a szilícium reakciójához vezet, mely során SiC keletkezik, az eredmény SiC által elválasztott C/C szegmensekből álló nagyon sűrű anyag.

A HTBL kemence minden oldali hozzáférhetősége nagyon előnyös ehhez az alkalmazáshoz. Az automatikus szofveres vezérlés felügyelet nélküli működtetést és megfelelő adatrögzítést tesz lehetővé.

HTBL 80 GR/22-1G: Alultöltős 80 l hasznos térfogatú, max. 2200°C-os szilikáló kemence. A kifordított kemencealj minden oldalról hozzáférhető.

HTBL 80 GR/22-1G: Alultöltős 80 l hasznos térfogatú, max. 2200°C-os szilikáló kemence. A kifordított kemencealj minden oldalról hozzáférhető.

Pirolízist és szilikálást végző Carbolite Gero kemence

A jobb oldali kép a Carbolite Gero cég pirolízist és szilikálást végző kemencéit mutatja. Az első kemence szolgál a szénalapú anyag pirolízisére. A pirolízis parciális nyomás alatti üzemmódban is végrehajtható. Ez azt jelenti, hogy a kemence belső nyomása az atmoszférikus nyomásnál kisebb. Ezt a nyomást a kemencébe juttatott inert gáz hozza létre.

A debinding eljárás tipikus hőmérséklete 400°C és 600°C között van. Ebben a hőmérséklettartományban gőzölög el a kötőanyag (binder) a hőmérséklet és az alacsonyabb nyomás együttes hatására. Fűtött gázkivezetés irányába szívódik ki a kötőanyag gőze a vákuumszivattyúba. Mivel ez speciális olajszivattyú, ezért képes pumpálni a kötőanyag gőzét. A kötőanyag végül sűrített levegővel és propángázzal működtetett utánégetőben ég el.

A második HTBL típusú kemencében végzik magát a szilíciumozást. A folyékony szilícium olvadáspontja 1414°C. A kemence kiépítése alapján max. 2000°C hőmérsékletre képes. Alább látható a kemence gyári megfelelőségi tesztjét szolgáló széntartalmú anyag szilikálás előtti és utáni képei.

A szilikálásra kialakított HTBL kemence elővákuumot biztosító forgódugattyús vákuumszivattyúval van felszerelve. A kemence három fűtött zónája a hőmérsékleteloszlás homogenitását biztosítja.

Mindkét kemence installálása óta sikeresen működik.

Kettő HTBL 80 GR/22-1G kemence installálás közben. Az egyik HTBL kemencét pirolízisre, a másikat szilikálásra használják majd.

Kettő HTBL 80 GR/22-1G kemence installálás közben. Az egyik HTBL kemencét pirolízisre, a másikat szilikálásra használják majd.

Forgódugattyús (roots) vákuumszivattyú

Forgódugattyús (roots) vákuumszivattyú szolgál a végső finomvákuum elérésére. Speciális olajpumpa használatos a debinding eljárás parciális nyomás alatti kivitelezéséhez. A vákuumszivattyú elhelyezése külön egységet képez.

Szilikálás - Ábra # 4

Terelőlemezek eredeti pozíciója szilikálás előtt: terelőlemezek merőlegesek a grafitrudakra. Grafitrudak párhuzamosak egymással. Követkető kép ugyanezen izzítótégelyeket mutatja szilikálás után.

Szilikálás - Ábra # 5

Előző kép ugyanazon izzítótégelye szilikálás után. Néhány terelőlemez kifordult eredeti pozíciójából.

Carbolite Gero Termékek & Kapcsolat


A Carbolite Gero cég sokféle kemencét és hőszekrényt kínál akár 3000 °C-ig


Munkatársaink szívesen adnak tanácsot készülékeinkről és alkalmazási lehetőségeikről.