سيراميك كربيد السيليكون كربيد السيليكون

كربيد السيليكون (SiC) هو مادة خزفية متطورة ذات خصائص مقاومة للحرارة والقوة الفائقة. يوجد بشكل طبيعي كمعدن المويسانيت النادر، وقد انتشر إنتاج مسحوق كربيد السيليكون على نطاق واسع لاستخدامه في التطبيقات الكاشطة.

بالإضافة إلى استخدامها في أغراض التزجيج، يتم أيضًا إنشاء تأثيرات الاختزال مثل الفقاعات والبثور باستخدام هذه المادة، مما يؤدي إلى مشاكل محتملة داخل الأفران مثل الفقاعات المفرطة والتفتت.

الصلابة

يُعد كربيد السيليكون أحد أكثر المواد صلابة على وجه الأرض - في المرتبة الثانية بعد الماس. ويتميز كربيد السيليكون بصلابة تصل إلى 9 درجات على مقياس موس، ويتميز كربيد السيليكون بمتانة ومقاومة مذهلة للتآكل المادي - وهي خصائص مثالية للتطبيقات التي تعرضه لدرجات حرارة عالية وإجهاد ميكانيكي. وعلى هذا النحو، ستجد في كثير من الأحيان أجزاء مثل موانع تسرب المضخات والصمامات والفوهات مصنوعة باستخدام هذه المادة الخزفية غير الأكسيدية.

كما يتميز أيضًا بمعدلات تمدد حراري منخفضة ومقاومة ممتازة للأحماض، ويمكن أن يتحمل نظرة خاطفة على نظرة خاطفة درجات حرارة تصل إلى 1600 درجة مئوية دون أن يذوب. بالإضافة إلى ذلك، فإن قوته الانضغاطية تجعله مناسبًا للقولبة بالبثق وكذلك تطبيقات القولبة بالحقن.

كربيد السيليكون هو مادة شبه موصلة، مما يعني أنه يوصل الكهرباء بشكل جيد ويمكن استخدامه في تطبيقات الإلكترونيات. ونظراً لتركيبها الذري الفريد من نوعه، فإن كربيد السيليكون يتميز بخصائص شبه موصلة تجعله مناسباً للاستخدام في مجموعة واسعة من الأجهزة والمكونات الإلكترونية.

إن معامل يونغ، وهو مقياس مهم للمواد التي يجب أن تتحمل كميات كبيرة من الضغط، يجعل من التيتانيوم خياراً ممتازاً للمواد للتطبيقات الميكانيكية مثل المكابس والمحامل في المحركات. ونظراً لانخفاض معامل التمدد الحراري وخصائص القوة العالية التي يتميز بها التيتانيوم فهو خيار جيد للتوصيل الحراري، كما أنه مقاوم للتآكل الكيميائي، مما يجعله مناسباً للمكونات التي يجب أن تتحمل الأحماض أو الليزات.

مقاومة التآكل

كربيد السيليكون هو واحد من أكثر أنواع السيراميك الحراري مقاومة للتآكل في السوق، حيث يوفر قوة ملحوظة في درجات الحرارة العالية ومقاومة الصدمات الحرارية والاستقرار الكيميائي المتميز والخصائص الميكانيكية المتميزة. وبسبب هذا المزيج، أصبح كربيد السيليكون أحد المواد المستخدمة في التطبيقات التي تتطلب صلابة ومقاومة للتآكل؛ وتشمل التطبيقات وسادات الفرامل للسيارات الاستهلاكية وكذلك المصانع الكيميائية؛ وموانع التسرب الميكانيكية؛ والمطاحن؛ والموسعات؛ والفوهات وكذلك الأجزاء البالية في أدوات الماكينات والمعدات - على سبيل المثال لا الحصر!

ترجع مقاومة كربيد السيليكون للتآكل في جزء كبير منها إلى طبقة أو قشرة سطحية واقية تتشكل على أسطحها الخزفية المكشوفة، والمعروفة باسم حاجز الأكسيد. يعيق هذا الحاجز التفاعلات المباشرة بين الركيزة الخزفية والأنواع المهاجمة ويؤدي إلى حركية التآكل المكافئ؛ والتي تعتمد بدورها على عوامل بيئية مختلفة وعوامل خاصة بالمواد بالإضافة إلى الضغوط الحرارية/الميكانيكية التي تنشأ أثناء عمليات التحلل.

صُنعت المبادلات الحرارية الخزفية المتقدمة من Umax من كربيد السيليكون الملبد ألفا (SiC)، وهو سيراميك مقاوم للغاية للتآكل. مصممة لبيئات التشغيل القاسية مثل معالجات تخليل حمض الهيدروفلوريك للمعادن ومحاليل حمض النيتريك والكبريتيك والمركبات الكيميائية الأخرى - مبادلاتنا الحرارية تصمد جيدًا تحت الضغط!

التوصيل الحراري

يتميز سيراميك SiC بتوصيلية حرارية فائقة مقارنةً بالزجاج أو الألومينا، وكذلك معظم الحراريات (باستثناء الكوراندوم (المعروف أيضًا باسم الكاربوروندوم). ويمكن أن يعزى ذلك إلى كثافتها العالية وحجم مسامها الكبير نسبيًا الذي ينتج عنه حرارة نوعية منخفضة؛ ولذلك فهي تصنع منتجات كاشطة مثالية، بما في ذلك المواد الكاشطة المدمجة والمغلفة والمطليّة والحرة لمعالجة السيراميك الزجاجي المصنوع من الحديد الزهر الحجري؛ كما أنها تستخدم على نطاق واسع كألواح سقيفة أو ككشط في أفران حرق المنتجات الخزفية.

تُعد ألياف السيراميك من بين أخف وأصلب أنواع السيراميك الصناعي، وتتميز بمعامل يونغ العالي للغاية. ويمكنها تحمل درجات الحرارة المرتفعة دون أن تفقد خصائصها الفيزيائية كما أنها مقاومة للعديد من المواد الكيميائية العضوية وغير العضوية مثل الأحماض الفسفورية والكبريتية والنتريك.

إن الثبات الكيميائي لكربيد السيليكون يجعله مادة مثالية لإنتاج المواد الكاشطة والحراريات والسيراميك الهيكلي. وتلعب كربيد السيليكون دورًا محوريًا في عمليات صناعة الزجاج من خلال إنتاج حراريات السيراميك القائمة على الخبث؛ والمحامل شديدة التحمل للآلات عالية السرعة؛ وألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة كدروع واقية للجسم. تقدم شركة American Elements كلاً من كربيد السيليكون عالي النقاء في شكل مسحوق؛ وتشمل درجاته القياسية مواصفات Mil Spec؛ ودرجة ACS Reagent Grade الفنية الغذائية الصيدلانية الصيدلانية الغذائية؛ ودرجة الدرجة البصرية - وتشمل درجاتنا القياسية مواصفات Mil Spec؛ ودرجة ACS Reagent والدرجة الفنية؛ ودرجة الأغذية الصيدلانية الصيدلانية الصيدلانية؛ ودرجة الأغذية الصيدلانية الزراعية الصيدلانية؛ ودرجة البصريات لعمليات إنتاج الدروع الواقية للبدن. تنتج شركة American Elements كربيد السيليكون عالي النقاء بدرجات حبيبية ومسحوقية على حد سواء من درجات المواصفات العسكرية (Mil Spec) إلى ألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة كصفائح للدروع الواقية من الرصاص التي يستخدمها مصنعو الدروع الواقية للبدن المدمجة في خطوط إنتاج الدروع الواقية للبدن. تشمل الدرجات القياسية لدينا مواصفات Mil Spec؛ والدرجة الصيدلانية الغذائية الدوائية الغذائية للاستخدام كمكونات للدروع الواقية للبدن بالإضافة إلى ألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة كمكونات تستخدم كمكونات. تُنتج شركة American Elements كلاً من المواصفات القياسية Mil Spec؛ درجة المواصفات العسكرية ACS التقنية الكاشفة للأغذية الصيدلانية الغذائية الدوائية الغذائية من الدرجة الدوائية الغذائية الدوائية الغذائية والزراعية الدوائية لاستخدامها كمكونات للدروع الواقية للبدن وكذلك ألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة كمكونات مدمجة في إنتاج الدروع الواقية للبدن. نحن ننتج كلًا من كربيد السيليكون عالي النقاء سواءً في شكل حبيبات أو مسحوق في عمليات إنتاج الدروع الواقية للبدن; هذه الألواح الواقية من الرصاص المدرجة في إنتاج الدروع الواقية للبدن لدمجها في إنتاج الدروع الواقية للبدن التي تدمج الألواح الواقية من الرصاص المستخدمة في إنتاج الدروع الواقية للبدن والألواح الخزفية الواقية من الرصاص التي تدمج في إنتاج الدروع الواقية للبدن والألواح الخزفية الواقية من الرصاص التي تدمج في إنتاج الدروع الواقية للبدن المستخدمة في إنتاج الدروع الواقية للبدن والألواح الخزفية الواقية من الرصاص التي تدمج في إنتاج الدروع الواقية للبدن وكذلك الألواح الخزفية الواقية من الرصاص التي تدمج في إنتاج الدروع الواقية للبدن المستخدمة في إنتاج الدروع الواقية للبدن. تنتج شركة أمريكان إيلمنتس كلاً من المسحوق من الحبوب الميل مع كل من المسحوق مع مكونات الألواح المضادة للرصاص ألواح مضادة للرصاص ألواح مضادة للرصاص مكونات ألواح مضادة للرصاص من السيراميك المضاد للرصاص ألواح السيراميك المضاد للرصاص ألواح مضادة للرصاص دروع واقية للجسم تستخدم إنتاج ألواح مضادة للرصاص دروع واقية للجسم. العناصر الأمريكية إنتاج ألواح سيراميك السيليكون عالية النقاء من السيليكون الكاريوم عالية النقاء من مكونات ألواح السيراميك المضادة للرصاص للدروع الواقية من الرصاص. العناصر الأمريكية تنتج العناصر الأمريكية المنتجة عالية النقاء المنتجة على ألواح السيراميك المضادة للرصاص والسيراميك المضاد للرصاص إلى أجسام الدروع الواقية للبدن لإنتاج مكونات ألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة في مكونات الألواح الواقية من الرصاص للدروع الواقية للبدن من الرصاص، ألواح السيراميك المضادة للرصاص المستخدمة في إنتاج الدروع الواقية للبدن. الدرجات القياسية لدينا؛ ميل البصرية للدروع الواقية للدروع الواقية للبدن لدمج الألواح الواقية من الرصاص المستخدمة في الألواح الخزفية المضادة للرصاص. العناصر الأمريكية تنتج كل من ميل ACS ريس إنتاج كل من ميل ACS ريس إنتاج كل من ميل ACS ريس إنتاج كل من ميل ACS ريس أيضا تصنيع. درجاتنا القياسية: ميل؛ ألواح سيراميك مضادة للرصاص من الدرجة الغذائية الزراعية الصيدلانية من الدرجة الغذائية الزراعية ألواح سيراميك مضادة للرصاص مضادة للرصاص مضادة للرصاص تستخدم ألواح سيراميك مضادة للرصاص مدمجة في ألواح السيراميك المضاد للرصاص تستخدم ألواح سيراميك مضادة للرصاص مدمجة في ألواح سيراميك مضادة للرصاص مدمجة في ألواح سيراميك مضادة للرصاص مدمجة في ألواح سيراميك مضادة للرصاص مدمجة في ألواح مضادة للرصاص مدمجة في ألواح مضادة للرصاص. الدرجات القياسية لدينا بما في ذلك الصف الصيدلانية الزراعية الغذائية؛ الغذاء؛ الغذاء؛ الصف الصيدلانية الغذائية كصفائح مضادة للرصاص في ألواح الدروع الواقية من الرصاص التي تدمج ألواح السيراميك المضادة للرصاص ألواح السيراميك المضادة للرصاص التي تدمج في ألواح الدروع الواقية من الرصاص المستخدمة ألواح مضادة للرصاص ألواح مضادة للرصاص يتم إنتاج كل من الحبيبات تنتج كربيد السيليكون عالي النقاء تنتج كل من ميل ورياس كذلك. العناصر الأمريكية تنتج كل من الصف الحبيبي ميل كل من الصف الحبيبي ميل كل إنتاج بينما تنتج العناصر الأمريكية العناصر عالية النقاء كما لوحات مضادة للرصاص على حد سواء ميل والصفوف الصيدلانية بينما تنتج العناصر الأمريكية لوحات مضادة للرصاص تستخدم السيراميك المضاد للرصاص

التوصيل الكهربائي

يمكن العثور على سيراميك كربيد السيليكون (SiC) في العديد من التطبيقات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة جيدة للتآكل والتوصيل الحراري والكهربائي وكذلك التنظيم الحراري. يُستخدم سيراميك كربيد السيليكون في تطبيقات تشمل مصانع المعالجة الكيميائية ومرافق الطاقة والمرافق النووية وكذلك تصنيع الحراريات عالية الأداء مثل أرفف الأفران وفوهات الشعلات وأنابيب النفث أو للصناعات المعدنية الأخرى.

يتفرّد كربيد السيليكون بكثافته الكثيفة وخصائصه الميكانيكية الفائقة في درجات الحرارة العالية بعد التشكيل، حتى بعد التشكيل. تنتج شركة سان غوبان بيرفورمانس سيراميك وحراريات سان غوبان سيراميك الأداء كربيد السيليكون الملبد بالكامل (SiSiC)، الذي يتم إنتاجه باستخدام تقنيات تشكيل مختلفة ويتم تلبيده في درجات حرارة عالية للغاية؛ وغالبًا ما يشار إلى هذا النوع من سيراميك السيليكون باسم "السيراميك المضاد للرصاص".

تعتمد الموصلية الكهربائية لسيراميك SiC المسامي اعتمادًا كبيرًا على نوع البولي كربون وظروف التخدير والتركيب المضاف والبنية المجهرية. ويمكن تعديلها عن طريق تغيير محتوى نيتريدات/كربيدات المعادن وكذلك ظروف المعالجة/النسبة المئوية للمسامية وجو التلبيد.

ويوضح الشكل 7 أن الموصلية الكهربائية لسيراميك SiC المسامية من النوع n تزداد مع نسبة مساميتها، كما هو موضح في الشكلين 8 و9. تم تطوير نموذج انحدار خطي والتحقق من صحته يصف العلاقة بين المسامية والمقاومة الحجمية؛ وهذا يسمح للمرء بالتنبؤ بالمقاومة الحجمية لمورفولوجيات أو أطوار بلورية محددة بقيم مقاومة حجمية يمكن التنبؤ بها. تُظهر النتائج إمكانية تحقيق مسامية يمكن التحكم فيها باستخدام سيكلور كلوريد السيليكون المسامي للتطبيقات الكهربائية.