Percée majeure dans la résolution des problèmes techniques : les céramiques de carbure de silicium frittées sans pression ouvrent la voie à de nouveaux progrès pour la production de masse

Un type de matériau céramique avancé possédant des propriétés exceptionnelles telles qu'une résistance élevée et une haute Résistance à l'usureLa résistance aux hautes températures et à la corrosion passe du laboratoire à l'industrialisation, offrant un potentiel de transformation dans de nombreux secteurs industriels.

Récemment, le projet de rénovation technique d'unLigne de production annuelle de 600 tonnes de silicium fritté sans pression Céramique de carburesL'usine, construite et financée par Zhejiang Jingtao Technology Co., Ltd., est entrée avec succès dans sa phase de production pilote. Cette avancée représente une avancée significative dans la production en série de céramiques de carbure de silicium frittées sans pression.

01 Qu'est-ce que la céramique de carbure de silicium frittée sans pression ?

La céramique de carbure de silicium frittée sans pression est un matériau céramique principalement composé depoudre de carbure de silicium ultra-fine et de haute puretéCe matériau est fritté sous atmosphère inerte ou sous vide, à des températures comprises entre 1950 et 2100 °C, auxquelles sont ajoutés des agents de frittage tels que le carbure de bore ou le graphène.

Contrairement aux procédés de frittage traditionnels qui nécessitent une pression appliquée, la technologie de frittage sans pression permet une densification quasi complète du produit.sous conditions de pression atmosphérique.

Cette méthode offrecoûts de production plus faibleset estplus adapté à la fabrication de composants aux formes complexes.

Les céramiques en carbure de silicium frittées sans pression présentent des caractéristiques telles quehaute résistance mécanique, haute résistance à l'usure, résistance aux hautes températures, résistance à la corrosion et résistance aux acides et aux bases, permettant une utilisation à long terme dans divers environnements difficiles.

Ses produits frittés en phase solide atteignent une pureté jusqu'à 98 % de la densité théorique, combinant une conductivité thermique élevée, une excellente résistance à haute température et des propriétés mécaniques remarquables.

02 Obstacles et percées techniques

Bien que les céramiques en carbure de silicium frittées sans pression offrent d'excellentes performances, leur processus de fabrication a toujours été confronté à des défis.

LeDureté extrêmement élevée et fragilité importante de la céramique au carbure de siliciumLa fabrication de composants structurels complexes par les méthodes de traitement traditionnelles s'avère difficile. Ce goulot d'étranglement technique a considérablement limité son application aux équipements haut de gamme.
Ce procédé inhibe efficacement le retrait de frittage grâce à la formation d'un squelette de SiC lors de la conversion du précurseur, réduisant considérablement le taux de retrait linéaire.de 21,71 % à 6,38 %.

La céramique SiC préparée en dernier lieu a atteint une densité de 3,17 g·cm⁻³, une résistance à la flexion de 359 MPa, un module d'élasticité de 381 GPa et une conductivité thermique aussi élevée que 165,76 W·m⁻¹·K⁻¹.

03 Large éventail de domaines d'application

Grâce à leurs excellentes propriétés, les céramiques en carbure de silicium frittées sans pression présentent de larges perspectives d'application dans de nombreux domaines.

Dans lefabrication de semi-conducteursDans ce secteur, les céramiques en carbure de silicium sont principalement utilisées pour les pièces mobiles telles que les plateaux porte-plaquettes, les guides, les mandrins en céramique et les bras des machines de lithographie. Leur grande rigidité et leur faible coefficient de dilatation thermique garantissent un fonctionnement stable de l'équipement avec une précision de mouvement nanométrique.

Dans leénergie nouvelle photovoltaïqueDans ce domaine, les céramiques en carbure de silicium remplacent les matériaux traditionnels en quartz pour les composants de support tels que les supports de cuve dans les fours de diffusion et les équipements LPCVD, ce qui peut potentiellement augmenter leur durée de vie.de plus de 5 fois.

Les céramiques en carbure de silicium frittées sans pression conviennent également pourjoints d'étanchéité, roulements, blindage balistiqueet d'autres domaines.

Leur dureté et leur ténacité déterminent directement les performances de la protection balistique. L'amélioration de la densification par frittage et l'utilisation du frittage composite multiphase sont des méthodes clés pour améliorer la dureté et la ténacité des céramiques de carbure de silicium frittées sans pression.

Dans les environnements extrêmes caractérisés par des températures élevées, une pression élevée, une forte corrosion et une usure importante, dans des secteurs tels que le génie chimique, la pharmacie et la métallurgie, les céramiques en carbure de silicium fritté sans pression peuvent servir de substituts de haute qualité aux matériaux traditionnels comme le graphite, l'acier inoxydable et le tantale métallique.

04 Perspectives du marché et progrès de l'industrialisation

À mesure que la technologie des céramiques de carbure de silicium frittées sans pression continue de mûrir, son marché s'étend progressivement.

Les activités actuelles de recherche et développement se concentrent suramélioration des additifs de frittage et développement de matériaux compositespour répondre aux besoins des secteurs émergents tels que les véhicules à énergies nouvelles et la communication 5G.

Les avancées technologiques dans le domaine des céramiques de carbure de silicium frittées sans pression ouvrent de nouvelles perspectives pour la fabrication haut de gamme.

Des équipements pour semi-conducteurs aux secteurs des nouvelles énergies, de la protection contre la corrosion chimique à la protection balistique, ce matériau haute performance devient progressivement une alternative clé aux matériaux traditionnels, tirant parti de ses avantages uniques.