Proces przygotowania powłoki SIC

Obecnie metody przygotowaniaPowłoka SiCobejmują głównie metodę żelowo-zolową, metodę osadzania, metodę powlekania pędzlem, metodę natryskiwania plazmowego, metodę reakcji chemicznej z pary (CVR) i metodę chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD).

Metoda osadzania
Metoda ta jest rodzajem wysokotemperaturowego spiekania w fazie stałej, w którym wykorzystuje się głównie proszek Si i proszek C jako proszek do zatapiania, umieszczamatryca grafitowaw proszku zatapiającym i spieka w wysokiej temperaturze w gazie obojętnym i ostatecznie otrzymujePowłoka SiCna powierzchni matrycy grafitowej. Metoda ta jest prosta w procesie, a powłoka i osnowa są dobrze związane, ale jednorodność powłoki wzdłuż kierunku grubości jest słaba i łatwo jest wytworzyć więcej otworów, co skutkuje słabą odpornością na utlenianie.

Metoda powlekania pędzlem
Metoda powlekania pędzlem polega głównie na szczotkowaniu ciekłego surowca na powierzchni matrycy grafitowej, a następnie zestalaniu surowca w określonej temperaturze w celu przygotowania powłoki. Metoda ta jest prosta w procesie i tania, ale powłoka przygotowana metodą powlekania pędzlem ma słabe wiązanie z matrycą, słabą jednorodność powłoki, cienką powłokę i niską odporność na utlenianie i wymaga pomocy innych metod.

Metoda natryskiwania plazmowego
Metoda natryskiwania plazmowego wykorzystuje głównie pistolet plazmowy do natryskiwania stopionych lub półstopionych surowców na powierzchnię podłoża grafitowego, a następnie krzepnie i wiąże, tworząc powłokę. Metoda ta jest prosta w obsłudze i umożliwia przygotowanie stosunkowo gęstej masypowłoka z węglika krzemu, alepowłoka z węglika krzemuprzygotowany tą metodą jest często zbyt słaby, aby mieć dużą odporność na utlenianie, dlatego powszechnie stosuje się go do wytwarzania powłok kompozytowych SiC w celu poprawy jakości powłoki.

Metoda żelowo-solowa
Metoda żelowo-solowa polega głównie na przygotowaniu jednolitego i przezroczystego roztworu zolu do pokrycia powierzchni podłoża, wysuszeniu go do postaci żelu, a następnie spiekaniu w celu uzyskania powłoki. Metoda ta jest prosta w obsłudze i tania, jednak przygotowana powłoka ma wady, takie jak mała odporność na szok termiczny i łatwe pękanie, w związku z czym nie może być powszechnie stosowana.

Metoda reakcji chemicznej z parą (CVR)
CVR generuje głównie pary SiO przy użyciu proszku Si i SiO2 w wysokiej temperaturze, a na powierzchni podłoża z materiału C zachodzi szereg reakcji chemicznych, w celu wytworzenia powłoki SiC. Powłoka SiC wytworzona tą metodą jest ściśle związana z podłożem, jednak temperatura reakcji jest wysoka, a koszt także wysoki.