Silikonizacja

Infiltracja ciekłym krzemem jest ważnym procesem w produkcji nowoczesnych kompozytów na osnowie ceramicznej wzmocnionych włóknem węglowym. Kompozyty te mają doskonałe właściwości materiałowe, takie jak wysoka stabilność termiczna, wysoka przewodność cieplna, niska gęstość i wysoka odporność na ścieranie.
Ze względu na swoje właściwości, kompozyty C/C - SiC są zatem materiałem z wyboru w atmosferach silnie utleniających i bardzo wysokich temperaturach. Materiał ten jest stosowany na przykład w łopatkach odrzutowych do rakiet, klockach hamulcowych do samochodów sportowych, kamizelkach kuloodpornych i osłonach nosa statków kosmicznych (ponowne wejście w atmosferę ziemską). Jednym z głównych procesów produkcji tych związków jest infiltracja ciekłym krzemem, a dokładniej infiltracja ciekłym krzemem (LSI) porowatego C/C. W porównaniu z innymi procesami, takimi jak chemiczna infiltracja oparów, LSI jest opłacalnym i szybkim procesem produkcyjnym, który można przeprowadzić w piecu próżniowym HTBL GR firmy Carbolite Gero. Podczas obróbki cieplnej w piecu, krzem topi się na porowatym materiale C/C i dyfunduje do porów materiału. Powoduje to reakcję matrycy węglowej z krzemem, który tworzy SiC i daje gęsty materiał z segmentami C/C oddzielonymi od siebie SiC. Wszechstronny dostęp do pieca HTBL jest bardzo korzystny dla tego zastosowania. Automatyczne sterowanie programowe umożliwia pracę bez nadzoru i zapewnia prawidłowe rejestrowanie danych.

Piec HTBL Skontaktuj się z nami!

HTBL 80 GR/22-1G: Piec do infiltracji ciekłego krzemu z dolnym załadunkiem o pojemności użytkowej 80 l i temperaturze do 2200°C. Dno jest rozszerzone dla pełnej dostępności.

Instalacja do pirolizy i infiltracji ciekłego krzemu zbudowana przez Carbolite Gero

Po prawej stronie przedstawiono instalację do przeprowadzania zarówno pirolizy, jak i infiltracji ciekłego krzemu zbudowaną przez Carbolite Gero. Pierwsza jednostka jest wykorzystywana do procesu pirolizy materiałów na bazie węgla. Piroliza ta może być przeprowadzana w trybie ciśnienia częściowego. Oznacza to, że całkowite ciśnienie wewnątrz pieca jest niższe od ciśnienia atmosferycznego. Jednocześnie do pieca wprowadzany jest gaz obojętny.

Typowa temperatura usuwania lepiszcza wynosi od 400°C do 600°C. W tym zakresie temperatur spoiwo odparowuje dzięki połączeniu temperatury i podciśnienia. Określona ścieżka w kierunku wylotu podgrzanego gazu zasysa spoiwo z pieca do pompy próżniowej. Dlatego pompa próżniowa jest specjalną pompą świeżego oleju, zdolną do pompowania spoiwa. Na koniec spoiwo jest spalane w aktywnym dopalaczu, napędzanym sprężonym powietrzem i propanem. Drugi piec typu HTBL jest używany do infiltracji ciekłego krzemu. Temperatura topnienia ciekłego krzemu wynosi 1414°C. Piec został zaprojektowany do pracy w temperaturze do 2000°C. Poniżej przedstawiono kilka zdjęć materiału węglowego przed i po infiltracji ciekłego krzemu przeprowadzonej podczas fabrycznego testu akceptacyjnego. Piec HTBL do infiltracji ciekłego krzemu jest wyposażony w jednostkę pompowania próżni wstępnej z pompą korzeniową na górze. Piec jest ogrzewany trójstrefowo, co zapewnia lepszy rozkład temperatury wewnątrz przestrzeni użytkowej. Oba piece zostały pomyślnie zainstalowane w obszarze produkcyjnym naszego klienta.

Dwa piece HTBL 80 GR/22-1G podczas instalacji u klienta. Jeden piec jest używany do procesu pirolizy. Drugi piec jest używany do procesu silikonizacji.

Jednostka pompowa jest używana do osiągnięcia próżni doskonałej. Specjalna pompa olejowa jest używana podczas procesu odparowania lepiszcza (debinding) przy częściowym ciśnieniu. Pompa ta jest montowana jako jednostka wspierająca pracę niezależnie.

Łopatki w oryginalnej pozycji przed silikonowaniem: Łopatki prostopadłe do prętów grafitowych. Pręty grafitowe równoległe do siebie. Ten sam tygiel po infiltracji ciekłym krzemem pokazano na kolejnym zdjęciu.

Ten sam tygiel, co na poprzednim zdjęciu wykonanym po infiltracji ciekłym krzemem. Niektóre łopatki również znajdują się poza pierwotną pozycją.

Carbolite Gero Produkty & Kontakt

Firma Carbolite Gero oferuje szeroką gamę pieców o temperaturze do 3000 °C

Przegląd produktu

Nasz zespół ekspertów z przyjemnością doradzi Państwu w zakresie Państwa zastosowań oraz naszego asortymentu produktów.

Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji