O carboneto de sil\u00edcio ligado por rea\u00e7\u00e3o (RBSC) \u00e9 um material cer\u00e2mico excecionalmente duro e forte com uma resist\u00eancia mec\u00e2nica superior, resist\u00eancia ao impacto, estabilidade qu\u00edmica e formabilidade, tornando-o adequado para v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es.<\/p>\n
O RB-SiC oferece uma dureza inferior em compara\u00e7\u00e3o com o carboneto de sil\u00edcio sinterizado, mas \u00e9 mais f\u00e1cil e menos dispendioso de fabricar, ao mesmo tempo que apresenta excelentes propriedades de resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico.<\/p>\n
O processo RMI utiliza part\u00edculas de a-SiC incorporadas numa pr\u00e9-forma de carbono poroso (G0), antes de serem infiltradas com sil\u00edcio l\u00edquido para obter carboneto de sil\u00edcio ligado por rea\u00e7\u00e3o. Infelizmente, por\u00e9m, o sil\u00edcio l\u00edquido pode causar a obstru\u00e7\u00e3o dos poros devido ao processo de infiltra\u00e7\u00e3o, pelo que, neste estudo, foi utilizado carbono multif\u00e1sico como ant\u00eddoto contra este problema e para melhorar as propriedades mec\u00e2nicas do RB-SiC.<\/p>\n
O carbono multif\u00e1sico era composto por negro de fumo amorfo fino e carbono microesf\u00e9rico grosseiro. Quando infiltrado com sil\u00edcio l\u00edquido, o carbono microesf\u00e9rico \u00e9 consumido, enquanto o carbono amorfo pode escapar dos poros para evitar que as reac\u00e7\u00f5es de preenchimento dos poros os obstruam - assim, quando observado nos esp\u00e9cimes P10F90, P20F80 e P30F70, o pico carater\u00edstico n\u00e3o estava presente, sugerindo que o carbono multif\u00e1sico ajudou a evitar este problema e a melhorar a resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o \u00e0 medida que a temperatura de infiltra\u00e7\u00e3o e o tempo de imers\u00e3o aumentavam.<\/p>\n
O carboneto de sil\u00edcio RB \u00e9 produzido atrav\u00e9s da infiltra\u00e7\u00e3o de sil\u00edcio fundido numa pr\u00e9-forma porosa de carbono ou grafite, onde reage com o carbono para formar SiC e cria um material cer\u00e2mico extraordin\u00e1rio resistente ao desgaste, ao impacto e aos produtos qu\u00edmicos, que se apresenta em v\u00e1rias formas e tamanhos, desde formas simples de cones e mangas a pe\u00e7as de engenharia de maiores dimens\u00f5es para as ind\u00fastrias mineiras ou de transforma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A composi\u00e7\u00e3o de um precursor comp\u00f3sito, especialmente a sua propor\u00e7\u00e3o de PF para FA, influencia a taxa de rea\u00e7\u00e3o entre o carbono e o sil\u00edcio l\u00edquido durante a pir\u00f3lise a alta temperatura. O carbono multif\u00e1sico aumenta a penetra\u00e7\u00e3o do sil\u00edcio l\u00edquido atrav\u00e9s dos poros em pr\u00e9-formas porosas; fontes de carbono graduadas ajudam a controlar o teor de b-SiC e de Si livre.<\/p>\n
A resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o e o m\u00f3dulo de elasticidade do carboneto de sil\u00edcio RB podem ser substancialmente aumentados atrav\u00e9s de uma classifica\u00e7\u00e3o cuidadosa da sua fonte de carbono, devido \u00e0 elimina\u00e7\u00e3o das superf\u00edcies de gr\u00e3o preto e branco lisas que causam a fratura intergranular durante a flex\u00e3o.<\/p>\n
As propriedades t\u00e9rmicas das cer\u00e2micas de carboneto de sil\u00edcio ligadas por rea\u00e7\u00e3o dependem do seu tipo e propor\u00e7\u00e3o de liga\u00e7\u00e3o. O carboneto de sil\u00edcio ligado por rea\u00e7\u00e3o (RBSC), infiltrado com part\u00edculas de sil\u00edcio met\u00e1lico, infiltrado em pr\u00e9-formas de carbono ou grafite que n\u00e3o encolhem durante este processo; podem assim ser criadas pe\u00e7as com dimens\u00f5es muito precisas.<\/p>\n
Depois de ser infiltrado com RBSC, \u00e9 ent\u00e3o sujeito a nitreta\u00e7\u00e3o a altas temperaturas. Este processo transforma o sil\u00edcio met\u00e1lico em nitreto de SiC e preenche os espa\u00e7os porosos remanescentes com material de rede de carboneto de sil\u00edcio. O XRD mostra que esta forma cont\u00e9m diamante, a-SiC, b-SiC, Si e SiO2, enquanto o SEM mostra camadas de grafite, bem como carbono amorfo.<\/p>\n
Devido \u00e0 camada de grafite presente, a RBSC apresenta valores de k mais baixos do que o SiC sinterizado, mas supera os da NSIC. Para al\u00e9m disso, superou significativamente as cer\u00e2micas \u00e0 base de SiO2 em termos de resist\u00eancia \u00e0 corros\u00e3o, resist\u00eancia a altas temperaturas, resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico e capacidade de absor\u00e7\u00e3o do choque t\u00e9rmico.<\/p>\n
O carboneto de sil\u00edcio ligado por rea\u00e7\u00e3o oferece excelentes propriedades el\u00e9ctricas, tais como baixa resist\u00eancia espec\u00edfica e elevada condutividade t\u00e9rmica. Estes atributos fazem dele uma excelente escolha de material para elementos de aquecimento el\u00e9trico. Al\u00e9m disso, a sua in\u00e9rcia qu\u00edmica e resist\u00eancia \u00e0 oxida\u00e7\u00e3o tornam-no adequado para termopares de fornos, pontas de queimadores, tijolos de controlo e muflas em fornos; a sua resist\u00eancia superior ao choque t\u00e9rmico tamb\u00e9m o torna adequado como mobili\u00e1rio em fornos.<\/p>\n
O SiC ligado por rea\u00e7\u00e3o pode ser criado atrav\u00e9s do processo de mistura de misturas \u00edntimas finamente divididas de sic e carbono com plastificante, depois moldar e queimar o plastificante antes de o infiltrar com sil\u00edcio l\u00edquido ou gasoso. Esta rea\u00e7\u00e3o permite que o sil\u00edcio se ligue ao carbono para produzir mais carboneto de sil\u00edcio, que depois reage com o carboneto de sil\u00edcio original para formar um comp\u00f3sito constitu\u00eddo por a-SiC, b-SiC e Si residual.<\/p>\n
No momento da infiltra\u00e7\u00e3o, afirma-se que os gr\u00e2nulos de a-SiC e o b-SiC formados durante a rea\u00e7\u00e3o est\u00e3o uniformemente dispersos por toda a pr\u00e9-forma porosa sem aglomera\u00e7\u00e3o, provavelmente devido ao facto de os canais capilares n\u00e3o serem bloqueados por part\u00edculas de b-SiC rec\u00e9m-formadas.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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