硅碳棒工藝生產(chǎn)配方設(shè)計
硅碳棒屬于脆性材料,它的組織、焊口和抗折強(qiáng)度直接影響著它的質(zhì)量。組織不致密會造成發(fā)熱元件電阻不均勻,發(fā)熱效果不好,甚至導(dǎo)致自斷;焊口是冷熱端的連接點,直接關(guān)系到元件是否能正常使用;抗折強(qiáng)度低使硅碳棒的運輸和安裝比較困難,提高了生產(chǎn)使用成本。為此,主要從以下幾個方面進(jìn)行了研究。
硅碳棒是由二硅化相粉制成的。二硅化鋁是Mo一si二元合金中含硅量最高的一種中間相。由于MoSi的原子半徑相差不大,電負(fù)性又比較接近,二硅化鋁屬于具有嚴(yán)格化學(xué)成分的金屬化合物,屬體心立方結(jié)構(gòu),金屬鍵和共價鍵共存,因而具有金屬和陶瓷的雙重特性。其主要特性是:(1)較高的熔點(2030);(2)極好的高溫抗氧化特性(與硅基陶瓷相當(dāng));(3)在一定的溫度范圍內(nèi),隨溫度的升高其強(qiáng)度保持不變;(4)較低的熱膨脹系數(shù)以及良好的電、熱傳導(dǎo)性;(5)常溫下脆性較大。為了提高二硅化鋁電熱材料的韌性,在材料中添加了7x02等增韌材料,使制品的韌性明顯提高。
從表可以看出,瑞典硅碳棒氣孔率低,抗折強(qiáng)度高,維氏硬度高,體積密度大,這是保證硅碳棒質(zhì)量的關(guān)鍵。在我國,傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝采用的是普通練泥工藝和螺旋擠壓成型法。傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝雖然簡單且生產(chǎn)成本低,但由于泥料的氣孔率高,其硅碳棒的體積密度無法得到有效的控制。生產(chǎn)硅碳棒的原料,其料性與生產(chǎn)電磁和陶瓷材料的基本相同,而硅碳棒的密度又要求與工程陶瓷的接近。為此,對生產(chǎn)工藝進(jìn)行了重新設(shè)計:利用困料使材料均勻化;利用真空練泥的方法降低泥料的氣孔率;利用高壓擠出成型降低坯料的氣孔率并使硅碳棒氣孔率降低,體積密度增大,組織結(jié)構(gòu)均勻,從而使硅碳棒發(fā)熱一致,使用壽命長。生產(chǎn)工藝如下:配料、混料、反應(yīng)、合成、拌料一困料一真空練泥、高壓擠出成型、半成品。調(diào)整配方和改進(jìn)工藝后生產(chǎn)的硅碳棒的技術(shù)指標(biāo)見表通過對比可以看出:采用調(diào)整后的配方和新的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出的硅碳棒,其性能基本上達(dá)到瑞典同類硅碳棒的水平。zsrider.com
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