Silicio karbido keramika

Silicio karbidas (SiC) dėl savo kietumo, stiprumo ir atsparumo karščio smūgiams savybių yra ideali neoksidinė keraminė medžiaga, naudojama aukštose temperatūrose, pradedant abrazyvais ir ugniai atspariomis medžiagomis, baigiant mechaniniais sandarikliais ir siurbliais. Taikymo sritys: atsparumas dilimui, apsauga nuo šiluminio smūgio, atsparumas cheminei korozijai ir ilgaamžiškumas / lankstumas.

SiC keramikos našumas labai priklauso nuo pasirinkto sukepinimo metodo. Osciliacinis sukepinimas slėgiu yra patrauklus būdas gaminti aukštos kokybės RB-SiC medžiagą, tačiau komercializavimui vis dar trukdo proceso mastelio keitimas ir kaina.

Stiprumas aukštoje temperatūroje

Silicio karbidas yra neoksidinė keramika, pasižyminti dideliu atsparumu temperatūrai ir terminiam smūgiui. Iš anglies ir silicio tetraedrų sudaryta unikali atominė struktūra sudaro itin stiprius ryšius kristalinėje gardelėje, o jo tankis - 3,20 g/mm3 , o kietumas - 9,5 Moho pagal kietumą tarp ugniai atsparių medžiagų nusileidžia tik deimantui ir kubiniam boro nitridui.

Silicio karbido stiprumas ir šiluminis laidumas daro jį idealia medžiaga pramoniniam naudojimui, kai reikia atsparumo karščiui, pvz., mašinoms ir dalims, kurios turi atlaikyti didelę temperatūrą.

NASA Glenno tyrimų centras sukūrė technologijas, kuriose naudojami neoksidiniai SiC pluoštai ir matricos keramikos matricos kompozitams (CMC) gaminti, kurie gali būti naudojami aukštos temperatūros konstrukcijose, pavyzdžiui, dujų turbinų varikliuose. Tačiau CMC paprastai yra trapūs, o tai riboja jų panaudojimo galimybes, kai juos reikia naudoti taikant staigaus mechaninio įtempio ar terminio šoko poveikiui. Siekiant įveikti šį apribojimą, kaip sprendimai tiriami fizikiniai analitiniai lūžio stiprumo, oksidacijos temperatūros ir liekamojo terminio įtempio modeliai.

Mažas šiluminis plėtimasis

Silicio karbido keramika pasižymi itin mažu šiluminio plėtimosi koeficientu, o tai reiškia, kad keičiantis temperatūrai jos struktūra išlieka pastovi - tai idealiai tinka toms technologijoms, kurioms reikia stabilumo esant aukštai temperatūrai.

Akytoji SiC keramika yra labai pageidautina medžiaga dėl savo puikių šiluminių, cheminių ir mechaninių savybių. Dėl šių savybių ši unikali keramika yra puikus pasirinkimas pažangiems pramoniniams taikymams tokiuose sektoriuose kaip naftos chemija, aviacija ir automobilių pramonė.

Akytosios keramikos sintezė ir gamyba gali būti sudėtinga. Įprasti paruošimo metodai yra dalelių sudėjimas, aukų šablonų naudojimas, tiesioginis putojimas ir replikos [[15], [16]].

Sukepinimas yra labai svarbus norint sukurti tvirtą akytą sic keramiką, todėl įsitikinkite, kad jūsų tiekėjas naudoja sukepinimą inertinėje atmosferoje, kad būtų išvengta oksidacijos, kuri gali pabloginti tankį. Be to, reikalaukite CTE patvirtinimo ir mikrostruktūros analizės kaip partijos atsekamumo priemonių; pripažinti tiekėjai pasiūlys medžiagų bandymų ataskaitas ir eksploatacinėmis savybėmis pagrįstas sutartis, tiesiogiai susietas su CTE specifikacijomis.

Atsparumas korozijai

Silicio karbido keramika pasižymi išskirtiniu kietumu, šiluminio plėtimosi savybėmis ir atsparumu cheminei korozijai, todėl yra puiki medžiaga, kurią galima naudoti programoms, reikalaujančioms eksploatacinių savybių labai agresyvioje aplinkoje.

Korozija yra nuolatinė problema tokiose pramonės šakose kaip metalo apdirbimo, chemijos, naftos ir dujų pramonė, kur tradicinės medžiagos, pavyzdžiui, metalas, gali suirti dėl cheminių medžiagų ar abrazyvinės terpės poveikio. Įrodyta, kad techninė keramika, pavyzdžiui, sic keramika, yra atsparesnė korozijai ir erozijai nei jos metaliniai ar plastikiniai atitikmenys, todėl užtikrina ilgalaikį veikimą atšiauriomis sąlygomis.

RSIC - nesusitraukiantis didelio tankio SiC sukepinimas, pasižymintis puikiu atsparumu terminiam smūgiui ir korozijai bei dideliu atsparumu oksidacijai, naudojamas ugniai atspariuose gaminiuose, pavyzdžiui, degiklių antgaliuose ir liepsnos vamzdžiuose, sunkiems krosnių baldams (sijoms, ritiniams ir atramoms) porceliano gamyboje, taip pat elektriniams varžiniams kaitinimo elementams ir liepsnos uždegikliams.

Didelis patvarumas

Silicio karbidas (SiC) yra viena kiečiausių ir lengviausių šiuo metu prieinamų pažangiųjų keraminių medžiagų, kuri išlaiko savo mechanines savybes iki 1400 laipsnių C temperatūroje be didelių stiprumo nuostolių.

SiC vamzdeliai pasižymi itin kietu paviršiumi, todėl yra labai atsparūs užsiteršimui, o tai prailgina veikimo laiką tarp techninės priežiūros prastovų. Be to, jų sandari struktūra reiškia, kad daugumą "Umax" šilumokaičių remonto darbų galima atlikti vietoje, nesumažinant efektyvumo.

SiC pasižymi išskirtiniu ilgaamžiškumu ir atsparumu cheminei korozijai, kurią sukelia rūgštys ir šarmai. Dėl šių savybių ir mažo šiluminio plėtimosi bei tvirtumo SiC yra puiki medžiaga chemijos pramonės įrangai, pavyzdžiui, malūnams, plėstuvams ir purkštukams, gaminti.